JP3572053B2 - Method of manufacturing exposure mask, method of generating mask substrate information, method of manufacturing semiconductor device, and server - Google Patents

Method of manufacturing exposure mask, method of generating mask substrate information, method of manufacturing semiconductor device, and server Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体分野における露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法およびサーバーに関する。
【0002】
【従来の技術】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【0009】
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露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法およびサーバーを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明の第1の視点における露光マスクの製造方法は、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し、作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第2の情報を選択する工程と、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、この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成するする工程とを有することを特徴とする。
【0011】
この発明の第2の視点における露光マスクの製造方法は、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の情報を選択し、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、この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする。
【0013】
この発明の第の視点における露光マスクの製造方法は、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、この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする。
【0014】
この発明の第の視点における露光マスクの製造方法は、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の情報を選択し、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、この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする。
【0015】
この発明の第の視点における露光マスクの製造方法は、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を処理して露光マスクを形成する工程とを有することを特徴とする。
【0016】
この発明の第の視点におけるマスク基板情報生成方法は、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前記第1の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工程とを有することを特徴とする。
【0018】
この発明の第の視点におけるマスク基板情報生成方法は、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前記第1の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工程とを有することを特徴とする。
【0019】
この発明の第の視点における半導体装置の製造方法は、上記第1ないし第3の視点のいずれかの露光マスクの製造方法により製造され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する工程と、照明光学系によって前記露光マスク上に形成されたパターンを照明し、前記パターンの像を所望の基板上に結像を形成する工程と、前記所望の基板上の前記結像の形成された層を前記結像に基づいてパターニングし半導体素子の形成に用いる工程とを有することを特徴とする。
【0023】
この発明の第の視点におけるサーバーは、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、複数のマスク基板ついての対応関係を示す情報を含むページを記憶するための処理を行うための手段と、クライアントから前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手段と、前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手段と、前記ページを送信した前記クライアントから前記基板マスクの申し込みメッセージを受け付けるための処理を行うための手段とを具備して成ることを特徴とする。
【0024】
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。
【0025】
【発明の実施の形態】
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。
【0026】
(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。
【0027】
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)。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
【表1】

Figure 0003572053
【0033】
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)。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
(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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
【表2】
Figure 0003572053
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
次に、マスク基板上にレジストを塗布した。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
(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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
【表3】
Figure 0003572053
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
(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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
(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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
(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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
【発明の効果】
以上詳説したように本発明によれば、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露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法およびサーバーを実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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】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】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。
【図4】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。
【図5】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。
【図6】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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an exposure mask, a method for generating mask substrate information, and a method for manufacturing a semiconductor device in the semiconductor field. And server About.
[0002]
[Prior art]
As the miniaturization of semiconductor devices progresses, there is an increasing demand for miniaturization in a photolithography process. Already, device design rules have been refined to 0.13 μm, and extremely strict precision of about 10 nm is required for the pattern dimensional accuracy that must be controlled. As a result, in recent years, the problem in the photolithography process used in the semiconductor manufacturing process has become remarkable.
[0003]
The problem is the flatness of the mask substrate used in the lithography process, which is one of the factors related to the high precision of the pattern formation process. In other words, as the focus margin in the lithography process decreases with miniaturization, the flatness of the mask substrate cannot be ignored.
[0004]
Then, the present inventors have repeatedly studied the flatness of the mask substrate, and as a result, the following has become clear.
[0005]
The surface shape of the mask substrate varies widely, and the mask substrate has various shapes such as a convex shape, a concave shape, a saddle shape, and a mixed shape even with the same flatness. Therefore, even when the flatness is the same, when the mask substrate is chucked to the mask stage of the wafer exposure apparatus by the vacuum chuck, the compatibility with the mask stage and the vacuum chuck causes the mask substrate to be greatly deformed at the time of chucking. The case where no deformation occurs or the case where the flatness is improved is caused.
[0006]
This is because the flatness of the mask substrate after chucking depends on the surface shape of the mask substrate before chucking, and varies depending on the location where vacuum chuck is performed even with the same mask substrate. However, conventionally, since only the flatness is managed, 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.
[0007]
It is apparent that manufacturing a semiconductor device using an exposure mask obtained by forming a pattern on a mask substrate having such a deteriorated flatness is a major factor in lowering the product yield. Became.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the present inventors have 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 is worse depending on the surface shape of the mask substrate. The existence of the object was confirmed, and it was found that the deterioration of the flatness was a major cause of the reduction of the product yield.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the flatness of a mask substrate after chucking the mask substrate on a mask stage of a wafer exposure apparatus. Method for manufacturing exposure mask, method for generating mask substrate information, and method for manufacturing semiconductor device effective for solving the problem of reduction in yield And server Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an exposure mask, comprising: for each of a plurality of mask substrates, first information indicating a surface shape of a main surface; A step of acquiring second information indicating flatness; and forming a correspondence between each of the mask substrates and the first information and the second information, and selecting a desired relationship from the created correspondence. A step of selecting second information indicating flatness; and changing the mask substrate having the same surface shape as the surface shape indicated by the first information in correspondence with the selected second information to the plurality of mask substrates. And a step of forming a desired pattern on the prepared mask substrate.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an exposure mask, comprising: first information indicating a surface shape of each mask substrate and a main surface of each mask substrate; The second information indicating the desired flatness is selected from the correspondence between the second information indicating the flatness of the main surface and the plurality of mask substrates, and the second information indicating the desired flatness is corresponded to the selected second information. A step of preparing a mask substrate having the same surface shape as the surface shape indicated by the related first information separately from the plurality of mask substrates; and a step of forming a desired pattern on the prepared mask substrate. It is characterized by having.
[0013]
The present invention 3 The method for manufacturing an exposure mask from the viewpoint of the first aspect includes, for each of a plurality of mask substrates, first information indicating a surface shape of a main surface, flatness of the main surface measured by a measuring device, and a structure of a mask chuck of the exposure device. Acquiring the second information indicating the flatness of the main surface by simulation when each mask substrate is set in the exposure apparatus from the above, and the respective mask substrates, the first information thereof, and the second information. A step of creating a correspondence relationship with the information, and selecting second information indicating a desired flatness from the created correspondence relationship, and selecting the first information in the correspondence relationship with the selected second information. A step of preparing a mask substrate having the same surface shape as the surface shape indicated by the information separately from the plurality of mask substrates; and a step of forming a desired pattern on the prepared mask substrate. .
[0014]
The present invention 4 The method for manufacturing an exposure mask from the viewpoint of the first aspect includes first information indicating the surface shape of each mask substrate and the main surface of each mask substrate, the flatness of the main surface measured by a measuring device, and the structure of a mask chuck of the exposure device. From the correspondence relationship between the plurality of mask substrates and the second information indicating the flatness of the main surface obtained by simulation when each mask substrate is set in the exposure apparatus, a second flatness indicating a desired flatness is obtained. Selecting two pieces of information, and preparing a mask substrate having the same surface shape as the surface shape indicated by the first information corresponding to the selected second information separately from the plurality of mask substrates; Forming a desired pattern on the prepared mask substrate.
[0015]
The present invention 5 The method for manufacturing an exposure mask from the viewpoint of the first aspect includes a step of acquiring first information indicating a surface shape of a mask substrate and a main surface of the mask substrate; a flatness of the main surface of the mask substrate and a structure of a mask chuck of an exposure apparatus. Obtaining the second information indicating the flatness of the main surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus, and the flatness of the main surface of the mask substrate obtained by the simulation Judge whether or not meets the specifications, and when it is judged that the specifications are met, process the mask substrate to form an exposure mask.
[0016]
The present invention 6 The method for generating mask substrate information from the viewpoint of (1) includes, for each of a plurality of mask substrates, first information indicating a surface shape of a main surface and a flatness of the main surface before and after chucking on a mask stage of an exposure apparatus. 2 and a step of storing each of the mask substrates, the first information, and the second information in association with each other.
[0018]
The present invention 7 The method for generating mask substrate information from the viewpoint of the first aspect includes, for each of a plurality of mask substrates, first information indicating a surface shape of a main surface, flatness of the main surface measured by a measuring device, and a structure of a mask chuck of an exposure device. Obtaining from the second information indicating the flatness of the main surface by simulation when each mask substrate is set in the exposure apparatus, and the respective mask substrates, the first information, and the second information. And storing the information in association with the information.
[0019]
The present invention 8 The method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect includes a step of chucking an exposure mask manufactured by the method for manufacturing an exposure mask according to any one of the first to third aspects on a mask stage of the exposure apparatus, and an illumination optical system. Illuminating the pattern formed on the exposure mask to form an image of the pattern on a desired substrate; and forming the imaged layer on the desired substrate into the image. And performing a patterning process based on the patterning process to form a semiconductor element.
[0023]
The present invention 9 From the viewpoint of the first aspect, the first information indicating the surface shape of each mask substrate and the main surface of each mask substrate, and the second information indicating the flatness of the main surface before and after chucking the mask stage of the exposure apparatus for each mask substrate. Means for performing a process for storing a page including information indicating a correspondence relationship between the plurality of mask substrates, and a means for performing a process for receiving a request message for the page from a client. Means for performing processing for transmitting the page in a form that can be displayed on the client side, and means for performing processing for receiving an application message for the substrate mask from the client that transmitted the page. It is characterized by comprising.
[0024]
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.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0026]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a method for manufacturing an exposure mask according to the first embodiment of the present invention.
[0027]
First, eleven mask substrates A to K are prepared by forming a light-shielding body for 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 main surface is measured by a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidek Co., Ltd.), and the surface shapes and flatness of the main surfaces of the eleven mask substrates A to K before being chucked to the mask stage of the exposure device by a vacuum chuck. Is acquired (step S1).
[0028]
Here, the flatness of a 142 mm square area (first area) 1 excluding the peripheral area of the mask substrate in FIG. 2A is measured. The first region 1 is a pattern formation region where a pattern is actually formed.
[0029]
In this embodiment, the convex and concave surface shapes of the first region 1 are defined as lines L1 connecting both ends of the first region 1 as shown in FIGS. 2B and 2C, respectively. Means a shape that is convex upward and concave downward. 3 (a) and 3 (b) respectively show the appearance of the surface shape convex upward and concave surface downward.
[0030]
On the other hand, when the surface shape of the second region 2 is convex or concave, as shown in FIG. 2D, the height becomes lower than the surface of the first region 1 toward the periphery of the mask substrate. Shape (convex) or higher (concave). Note that the second region 2 will be described in detail in the second embodiment.
[0031]
Next, the eleven mask substrates A to K are classified according to the types of the surface shape of the main surface based on the above acquisition results (step S2). Table 1 shows the results. The types of surface shapes (first information) were classified into four types of convex, concave, saddle, and kamaboko from the above measurement results. In addition, the measured value (second information) of the flatness of the first region 1 before chucking to the mask stage was in the range of 0.4 μm to 0.5 μm. FIGS. 3 (c) and 3 (d) show the appearances of the saddle type and the kamaboko type, respectively.
[0032]
[Table 1]
Figure 0003572053
[0033]
Next, the eleven 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 Corporation), and the flatness of the main surface of each mask substrate after chucking by the vacuum chuck is measured. Is performed (step S3). 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 between the type of surface shape and the value of the flatness before and after the chuck by the vacuum chuck is created (step S4).
[0034]
As can be seen from Table 1, the flatness of the mask substrates A to C having the convex shape after the chuck is the same or slightly better than that before the chuck, but the mask substrates D to G having the concave and saddle surface shapes are provided. Had a greatly deteriorated flatness after chucking.
[0035]
Further, for the mask substrate having a semi-cylindrical surface shape, the mask substrate on the mask stage is arranged in a predetermined direction with respect to the chuck (mask substrate H, I), and the direction orthogonal to the predetermined direction, that is, The flatness was measured with respect to a mask substrate which was arranged in a direction rotated by 90 degrees and the location of the mask substrate to be chucked was changed (mask substrates J and K).
[0036]
As a result, as shown in Table 1, it became clear that the flatness of the mask substrates H to K after vacuum chucking varies depending on the arrangement direction of the mask substrate with respect to the chucks.
[0037]
In other words, it has been clarified that the flatness of the mask substrates H to K after vacuum chucking varies depending on the position of the mask substrate to be vacuum chucked.
[0038]
Specifically, when the arrangement direction of the mask substrate on the mask stage is arranged in a predetermined direction with respect to the chuck, as in the case of the mask substrates H and I, the side of the mask stage of the exposure apparatus, Although the flatness is hardly improved due to the contact with the chuck of the above, on the other hand, when the mask substrate J and K are arranged in a direction rotated by 90 degrees, the side drawing the arc of a semicircular shape becomes the chuck of the mask stage of the exposure apparatus. It was confirmed that the flatness was not more than 0.3 μm and the flatness was improved (Table 1). The reason why the mask substrates A to G having other surface shapes rotated are not shown in Table 1 is that it was found that the rotation did not improve the flatness.
[0039]
Next, from the mask substrate group consisting of 11 mask substrates A to K in which the types of surface shapes before and after the chuck by the vacuum chuck and the value of the flatness are known in advance as described above, A mask substrate having the same type of surface shape as the mask substrate having the degree is prepared separately from the eleven mask substrates A to K (step S5). Here, a case where a mask substrate having the same shape as the mask substrate J is selected as the separately prepared mask substrate will be described.
[0040]
The mask substrates A to K and the separately prepared mask substrates are formed so that the flatness of the pattern formation region falls within a predetermined specification, and the difference in the surface shape is caused by variation. .
[0041]
Next, a resist is applied on the separately prepared mask substrate.
[0042]
Then, a manufacturing process of the exposure mask of a known manufacturing method follows. 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 shield on the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shield pattern. After that, 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 (Step S6). The desired pattern includes, for example, a circuit pattern or a circuit pattern and a positioning pattern.
[0043]
The exposure mask thus obtained was set in an ArF wafer exposure apparatus, and the flatness of the main surface was measured. As a result, it was confirmed that the value was as good as 0.2 μm. Then, such an exposure mask having a high degree of 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 projected to a desired image by a projection optical system. If an exposure method of forming an image on a substrate (for example, a substrate on which a resist is applied) is adopted, the degree of focus at the time of wafer exposure is greatly increased, and the yield of semiconductor products such as DRAMs is greatly improved.
[0044]
Thus, according to the present embodiment, it is effective to solve the problem of reduction in product yield due to deterioration of 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 exposure mask.
[0045]
The mask substrates A to K and the mask substrates separately prepared above may have alignment marks formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to a vacuum chuck.
[0046]
(Second embodiment)
In the first embodiment, the surface shape and flatness are obtained only for the first region 1 on 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 two regions, namely, the region 1 and the second region 2 surrounding the first region 1.
[0047]
Here, the first region 1 is a rectangular region having a side length of 142 mm with the center of the mask substrate as the center of the region, and the second region 2 surrounds the first region 1 and has a length of one side. Is a mouth (mouth) -shaped region having a width of 150 mm (region obtained by removing a rectangular region smaller than the rectangular region from the center of the rectangular region as the center of the region). The area (mask chuck area) chucked by the vacuum chuck when setting the mask substrate 1 on the mask stage of the exposure apparatus is substantially included in the second area 2. That is, most of the force for chucking the mask substrate on the mask stage acts on the second region 2.
[0048]
Considering that the flatness of not only the pattern formation region but also the mask chuck region is managed on an extension of the conventional technology, the first region 1 is expanded, and thereby the flatness of the region including the mask chuck region is reduced. Will manage
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 is rapidly deteriorated at the end. Therefore, when the first region 1 is expanded, the flatness of the center portion of the mask substrate 1 is good, but the flatness of the end portion of the mask substrate 1 is poor. Therefore, in the present embodiment, as described above, the flatness and the flatness of each of the first region 1 including the mask center and the second region 2 surrounding the first region 1 are reduced. Get the surface shape.
[0049]
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 were measured by a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidek Corporation). Thirteen mask substrates A to M having different flatness and surface shape in the region 1 and different flatness and surface shape in the second region 2 were prepared.
[0050]
Next, the 13 mask substrates A to M were sequentially set in an ArF wafer exposure apparatus (manufactured by Nikon Corporation), and the flatness of the main surface of each mask substrate after chucking by a vacuum chuck was measured.
[0051]
Next, for the thirteen mask substrates A to M, a correspondence between the type of surface shape and the flatness values of the first and second regions before and after the vacuum chuck was created. Table 2 shows the results.
[0052]
[Table 2]
Figure 0003572053
[0053]
The surface shapes of the first and second regions of the thirteen mask substrates A to M were classified into four types: convex, concave, saddle, and kamaboko. The surface shapes of the first and second regions of the mask substrate A having a simple convex shape were both convex. On the other hand, the surface shape of the mask substrate B shaped like a hat with a brim was convex in the first region and concave in the second region.
[0054]
From Table 2, it can be seen that the mask substrate in which the planar shape of the first region is deteriorated by the vacuum chucking has a concave shape and a saddle type surface shape in the second region. In addition, the results of the mask substrates C, D, H, I, L, and M having a surface shape different depending on the arrangement direction of the mask substrate on the mask stage were shown.
[0055]
Specifically, when the arrangement direction of the mask substrate on the mask stage is arranged in a predetermined direction with respect to the chuck, the side drawing a semicircular arc hits the chuck of the mask stage of the exposure apparatus and the flatness is reduced. On the other hand, if it is arranged in the direction rotated by 90 degrees, the side drawing the semicircular arc does not hit the chuck of the mask stage of the exposure apparatus, and the flatness becomes 0.4 μm or less. It was confirmed that the flatness of most of the mask substrates arranged in (2) was improved.
[0056]
It was also confirmed that the flatness of the first region after the vacuum chuck was substantially independent of the surface shape of the first region before the chuck. That is, the shape change of the main surface of the mask substrate before and after the vacuum chuck is substantially determined by the surface shape of the second region.
[0057]
Furthermore, even though the flatness of the second region is a much worse value 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.
[0058]
From the above, the correspondence between the types of surface shapes of the first region 1 and the second region 2 and the values of the flatness of the main surface of the mask substrate before and after chucking by the vacuum chuck is created for a plurality of mask substrates. This makes it unnecessary to unnecessarily widen the first region 1 of the mask substrate in order to manage the flatness of the mask chuck region, and makes the flatness of the first region 1 unnecessarily strict. Without changing the flatness of the main surface of the mask substrate before and after chucking by the vacuum chuck by considering the surface shape of the second region 2. It is possible to select with more certainty.
[0059]
Next, as described above, the types of surface shapes of the first region 1 and the second region 2 before chucking by the vacuum chuck and the value of the flatness of the main surface of the mask substrate after chucking are already known. A mask substrate having the same type of surface shape as a mask substrate having a flatness that meets specifications is prepared separately from the 13 mask substrates A to M from a mask substrate group including the mask substrates A to M. .
[0060]
Here, as the separately prepared mask substrate, 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.
[0061]
Next, a resist was applied on the mask substrate.
[0062]
Then, a manufacturing process of the exposure mask of a known manufacturing method follows. 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 shield on the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shield pattern. After that, the resist pattern is peeled off, and then the surface of the mask substrate is washed to complete an exposure mask having a desired mask pattern formed thereon. The desired pattern includes, for example, a circuit pattern or a circuit pattern and a positioning pattern.
[0063]
The exposure mask thus obtained was set in an ArF wafer exposure apparatus, and the flatness of the first region was measured. As a result, it was confirmed that the flatness was as good as 0.2 μm. Then, such an exposure mask having a high degree of 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 projected to a desired image by a projection optical system. If an exposure method of forming an image on a substrate (for example, a substrate on which a resist is applied) is adopted, the degree of focus at the time of wafer exposure is greatly increased, and the yield of semiconductor products such as DRAMs is greatly improved.
[0064]
Thus, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, a problem of a decrease in product yield due to deterioration in flatness of the main surface of the mask substrate after chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus. Thus, it is possible to realize a method of manufacturing an exposure mask that is effective in solving the problem.
[0065]
The mask substrates A to M and the separately prepared mask substrates may be ones on which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to a vacuum chuck.
[0066]
Note that from Table 2, the surface shape of the second region is convex because the surface shape of the second region is convex because the flatness of the first region after the vacuum chuck is good. A mask substrate or an exposure mask may be prepared and used.
[0067]
The mask substrate or the exposure mask having the above-mentioned surface shape, that is, the convex shape in the second region, is required to have a higher polishing rate in the central region, for example, in the peripheral region of the quartz substrate and the region inside the central region. Is obtained by using. Specifically, it is obtained by polishing the main surface of the quartz substrate for a longer period of time using a polishing apparatus. Thereafter, according to a well-known method, a light-shielding body is formed into a film and a mask substrate is obtained. Further, by patterning the light-shielding body, an exposure mask is obtained.
[0068]
Then, the exposure mask in which the second region having such a predetermined surface shape (projection in this case) is formed is chucked on a mask stage of the exposure apparatus, and the pattern formed on the exposure mask is illuminated by the illumination optical system. If an exposure method of illuminating and forming an image of the pattern on a desired substrate (for example, a substrate on which a resist is applied) by a projection optical system is adopted, 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.
[0069]
Conventionally, the quartz substrate has been polished so that the entire main surface is as flat as possible. For this reason, control to extend the polishing time has not been intentionally performed so that the difference in the polishing rate does not become remarkable. Therefore, even if the surface shape of the second region becomes convex or concave due to variation in polishing, the degree thereof is clearly smaller than those of the mask substrate and the exposure mask of the present embodiment.
[0070]
(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 obtained by simulation.
[0071]
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. With a substrate flatness measuring device (Nidek) Thirteen mask substrates A to M having different surface shapes and different degrees of flatness were obtained by measurement.
[0072]
Next, based on the mask chuck structure of the ArF wafer exposure apparatus (manufactured by Nikon Corporation) and the measured flatness of the main surfaces of the 13 mask substrates A to M, using the finite element method, The flatness of the main surfaces of the mask substrates A to M when the thirteen mask substrates A to M were successively chucked by the vacuum chuck on the mask stage was obtained by simulation. Note that an analytical method may be used instead of the finite element method. Then, in order to confirm whether or not this simulation is correct, the 13 mask substrates A to M are actually actually chucked sequentially by the vacuum chuck in the ArF wafer exposure apparatus, and each mask substrate after chucking by the vacuum chuck is checked. The flatness of the main surface was measured. As a result, the flatness of the main surfaces of the mask substrates A to M obtained by the simulation and the main surfaces of the mask substrates A to M obtained by actually setting the mask substrates A to M in an ArF wafer exposure apparatus and using a substrate flatness measuring device are measured. As shown in Table 3, it was confirmed that the flatness of the surface was less than 0.1 μm on most of the mask substrates A to M.
[0073]
[Table 3]
Figure 0003572053
[0074]
That is, regarding the mask substrate, in the above-described embodiment, in the creation of the correspondence between the type of the surface shape and the flatness value before and after the chuck by the vacuum chuck, the value of the flatness before and after the chuck by the vacuum chuck was obtained by simulation. Can be replaced by
[0075]
From this result, the surface shape of the main surface of the mask substrate was changed. With a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidek) Then, based on the mask chuck structure of the exposure apparatus and the flatness of the main surface of the mask substrate already obtained, the mask substrate is successively chucked by the vacuum chuck on the mask stage of the exposure apparatus. It has been found that by simulating the surface shape of the main surface, it is possible to predict the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is actually set in the wafer exposure apparatus. Therefore, it is possible to control the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate with much higher precision than before.
[0076]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the method for manufacturing an exposure mask 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 by 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.
[0077]
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 device is simulated. In step S5, a mask substrate known to have a flatness of 0.2 μm was prepared separately from the 13 mask substrates A to M in step S5.
[0078]
Thereafter, in step S6, a manufacturing process of an exposure mask using 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 shield on the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shield pattern (mask pattern). After that, the resist pattern is peeled off, and then the surface of the mask substrate is washed to complete an exposure mask having a desired mask pattern formed thereon. When this exposure mask was actually set in an ArF wafer exposure apparatus and the surface shape and flatness of the main surface were measured using a substrate flatness measuring apparatus, the flatness was 0.2 μm as simulated, The degree of flatness was confirmed. Then, such an exposure mask having a high degree of 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 projected to a desired image by a projection optical system. If an exposure method of forming an image on a substrate (for example, a substrate on which a resist is applied) is adopted, the degree of focus at the time of wafer exposure is greatly increased, and the yield of semiconductor products such as DRAMs is greatly improved.
[0079]
Thus, in the present embodiment, 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. It is possible to realize a method of manufacturing an exposure mask that is effective in solving the problem of a decrease in product yield.
[0080]
The mask substrates A to M and the separately prepared mask substrates may be ones on which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to a vacuum chuck.
[0081]
In each of the above embodiments, for example, the wafer exposure apparatus need not be an ArF wafer exposure apparatus. Further, after the mask pattern is formed, 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 is obtained from the measurement data by simulation. Good. Thereby, the deformation of the main surface of the mask substrate generated at the time of forming the mask pattern is also included in the result obtained by the simulation, and the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate can be managed with higher accuracy. Become like Further, the mask is not limited to the mask for ArF or KRF, but can be applied to, for example, a reflective mask for vacuum ultraviolet exposure, a mask for X-ray exposure, a mask for electron beam exposure, and the like.
[0082]
(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 obtained by simulation.
[0083]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the method for manufacturing an exposure mask according to the present embodiment.
[0084]
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 determined. With a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidek) It was determined by measuring.
[0085]
Next, in step S2, the ArF wafer exposure apparatus is manufactured using the finite element method based on 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. The flatness of the main surface of the mask substrate when one mask substrate was successively chucked by the vacuum chuck on the mask stage was obtained by simulation. Note that an analytical method may be used instead of the finite element method.
[0086]
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 the flatness conforms to the specification, the exposure mask is determined in step S4. Enter the manufacturing process.
[0087]
On the other hand, when it is determined in step S3 that the flatness of the mask substrate does not meet the specifications, in step S5, the light shielding film on the quartz substrate of the mask substrate is removed. 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 step S1 for measuring the flatness.
[0088]
In this embodiment, as in the first, second, and third 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. Accordingly, it is possible to realize a method of manufacturing an exposure mask effective for solving the problem of a decrease in product yield.
[0089]
Further, the mask substrate may have a positioning mark formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to a vacuum chuck.
[0090]
Further, for example, the wafer exposure apparatus need not be an ArF wafer exposure apparatus. Further, after the mask pattern is formed, 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 is obtained from the measurement data by simulation. Good. Thereby, the deformation of the main surface of the mask substrate generated at the time of forming the mask pattern is also included in the result obtained by the simulation, and the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate can be managed with higher accuracy. Become like Further, the mask is not limited to the mask for ArF or KRF, but can be applied to, for example, a reflective mask for vacuum ultraviolet exposure, a mask for X-ray exposure, a mask for electron beam exposure, and the like.
[0091]
(Fifth embodiment)
Next, a method of generating mask substrate information according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0092]
The mask substrate information generating method according to the present embodiment uses the surface shape of the main surface and the flatness of the main surface before and after the chuck in accordance with, for example, steps S1 to S3 in the flowchart of FIG. Acquiring the degree, associating the mask substrate with the type of the surface shape and the value of the flatness as shown in Table 1 with respect to the 11 mask substrates A to K, and associating them with a personal computer (PC). And the like.
[0093]
Further, the association stored in a personal computer (PC) or the like may be presented. Specifically, for example, a sticker on which the content of the presentation is printed may be attached to a container accommodating the eleven mask substrates A to K.
[0094]
By adopting such a presentation method for the above association, a decrease in product yield due to deterioration in flatness of the main surface of the mask substrate after chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus. It is possible to easily manage a mask substrate effective for solving the above problem.
[0095]
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 a 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. Also in this case, similarly to the mask substrate information generation method of the present embodiment, by associating the information with a sticker or the like, the management of the mask substrate can be similarly easily performed.
[0096]
Here, the method of generating mask substrate information has been described by taking the 11 mask substrates A to K in Table 1 as an example, but the generation of mask substrate information is similarly performed for the 13 mask substrates A to M in Table 2. Can be implemented.
[0097]
(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 the presentation, but in the present embodiment, it is presented on a server (server device). ) Will be available.
[0098]
First, for example, a table such as Table 1, Table 2, or Table 32 showing the correspondence is created in the fab 11, and a page including this as information is uploaded to the server 12. The server 12 stores the page in a storage unit such as a hard disk.
[0099]
The server 12 is connected to a plurality of clients (client devices) 13 via the Internet. A dedicated line may be used instead of the Internet. Alternatively, a combination of the Internet and a dedicated line may be used.
[0100]
The server 12 includes a well-known unit for performing a process for receiving a request message for the page from the client 13 and a well-known unit for performing a process for transmitting the page in a form that can be displayed on the client side. And well-known means for performing processing for accepting a substrate mask application message from the client 13 that transmitted the page. These well-known means include, for example, a LAN card, a storage device, server software, a CPU, and the like, and perform desired processing in cooperation with each other.
[0101]
Upon receiving a request message for the page from the client 13, the server 12 sends information necessary for displaying a screen 14 as shown in FIG. 3 on the display of the client 13 to the client 13. The screen 14 includes a table 15 having the contents shown in Table 1, a check box 16 for selecting and checking a desired mask substrate, and a server 12 for deciding to purchase the mask substrate checked in the check box. Is displayed to inform the user. FIG. 6 shows the table 15 having the contents shown in Table 1 for simplicity, but a table having the contents shown in Table 2 or the table 3 may be used.
[0102]
According to the present embodiment, since a mask substrate with high flatness can be purchased after chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus, the main surface of the mask substrate is chucked after the mask substrate is chucked on the mask stage. It is possible to realize a server effective for solving the problem of a decrease in product yield due to the deterioration of the flatness of the product.
[0103]
The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the above embodiment, a good result was obtained with a mask substrate having a convex shape, but a good result was obtained with a mask substrate having a concave shape depending on an exposure apparatus for setting the mask substrate. That is, since the flatness of the mask substrate after the vacuum chuck is greatly affected by the compatibility between the mask chuck stage and the shape of the mask chuck surface, the shape of the mask main surface to be selected changes depending on the mask chuck stage used.
[0104]
Further, in each of the above embodiments, the case of the mask substrate for the ArF wafer exposure apparatus has been described. However, as other mask substrates, for example, a mask substrate for a KrF wafer exposure apparatus, a reflective mask substrate for vacuum ultraviolet exposure, It can also be used as a mask substrate for X-ray exposure, a mask substrate for electron beam exposure, and the like.
[0105]
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 components are deleted from all the components shown in the embodiment, if the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, the configuration in which the components are deleted is Can be extracted as an invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0106]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to solve a problem of a decrease in product yield due to deterioration of flatness of a main surface of a mask substrate after chucking the mask substrate on a mask stage of a wafer exposure apparatus. Of exposure mask effective for manufacturing, method of generating mask substrate information, and method of manufacturing semiconductor device And server Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a method of manufacturing an exposure mask according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a plan view of a main surface of a mask substrate 1 for explaining first and second regions, and FIG. 2B is a plan view of a first surface of the mask substrate. FIG. 2C is a cross-sectional view of the first region 1, and FIG. 2C is a diagram for explaining the first region 1 of the mask substrate. FIG. 2D is another cross-sectional view of the region 1 and is a diagram for explaining the second region 2 of the mask substrate, and is a cross-sectional view of the second region 2.
FIG. 3A is a diagram for explaining a first region 1 of the mask substrate, and FIG. 3B is a schematic perspective view of the first region 1, and FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the first region 1, and is another schematic perspective view of the first region 1. FIG. 3C is a diagram for explaining the first region 1 of the mask substrate. FIG. 3D is a diagram for explaining the first region 1 of the mask substrate, and is another schematic perspective view of the first region 1.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a method of manufacturing an exposure mask according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a method for manufacturing an exposure mask according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a server according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. First area
2. Second area (pattern formation area)
11 ... Fab
12 ... Server
13 ... Client
14 ... Screen
15 ... Table
16. Check box
17 ... decision icon

Claims (22)

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、
この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。
For each of the plurality of mask substrates, obtaining first information indicating the surface shape of the main surface, and obtaining second information indicating the flatness of the main surface before and after chucking the mask stage of the exposure apparatus,
Creating a corresponding relationship between each of the mask substrates and the first information and the second information thereof;
From the created correspondence, second information indicating desired flatness is selected, and a mask having the same surface shape as the surface shape indicated by the selected second information and the first information in the correspondence is selected. A step of preparing a substrate separately from the plurality of mask substrates,
Forming a desired pattern on the prepared mask substrate;
A method for manufacturing an exposure mask, comprising:
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の情報を選択し、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、
この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。
A plurality of pieces of first information indicating the surface shape of each mask substrate and the main surface of each mask substrate and second information indicating the flatness of the main surface before and after chucking of each mask substrate on a mask stage of an exposure apparatus. The second information indicating the desired flatness is selected from the correspondence relationship of the mask substrate, and the same surface shape as the surface shape indicated by the first information corresponding to the selected second information is selected. Providing a mask substrate having a separate from the plurality of mask substrates,
Forming a desired pattern on the prepared mask substrate;
A method for manufacturing an exposure mask, comprising:
前記所望のパターンは、回路パターンを含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の露光マスクの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the desired pattern includes a circuit pattern. 前記所望のパターンは、位置合わせ用パターンをさらに含むものであることを特徴とする請求項3に記載の露光マスクの製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the desired pattern further includes an alignment pattern. 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に記載の露光マスクの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the plurality of mask substrates and the separately prepared mask substrate have alignment marks formed in advance. 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に記載の露光マスクの製造方法。The method according to claim 1, wherein the plurality of mask substrates and the separately prepared mask substrate are chucked on a mask stage of the exposure apparatus by a vacuum chuck. 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に記載の露光マスクの製造方法。The orientation of the mask substrate on the mask stage of the exposure apparatus is changed for at least a part of the plurality of mask substrates, and the main surface is flat before and after chucking the mask substrate on the mask stage in the changed orientation. The method for manufacturing an exposure mask according to claim 1, wherein the degree is obtained. 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に記載の露光マスクの製造方法。The method according to claim 1 or 2, wherein the first and second information are obtained for each of a first region including the center of the main surface and a second region surrounding the first region. The manufacturing method of the exposure mask as described in the above. 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8に記載の露光マスクの製造方法。9. The method according to claim 8, wherein a force for chucking the mask substrate is applied to a part of the second region on the mask stage. 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9に記載の露光マスクの製造方法。The surface shape of the second region is a shape having a height lower than the surface of the first region toward a peripheral portion of the mask substrate. A method for manufacturing an exposure mask. 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、
この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。
For each of the plurality of mask substrates, the first information indicating the surface shape of the main surface, and the flatness of the main surface measured by a measuring device and the structure of the mask chuck of the exposure device, the respective mask substrates are transferred to the exposure device. Acquiring second information indicating the flatness of the main surface by simulation when set,
Creating a corresponding relationship between each of the mask substrates and the first information and the second information thereof;
From the created correspondence, second information indicating desired flatness is selected, and a mask having the same surface shape as the surface shape indicated by the selected second information and the first information in the correspondence is selected. A step of preparing a substrate separately from the plurality of mask substrates,
Forming a desired pattern on the prepared mask substrate;
A method for manufacturing an exposure mask, comprising:
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の情報を選択し、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、
この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。
First information indicating the surface shape of each mask substrate and the main surface of each mask substrate, and the flatness of the main surface measured by a measuring device and the structure of the mask chuck of the exposure device are used to put each mask substrate into the exposure device. The second information indicating the desired flatness is selected from the correspondence relationship between the plurality of mask substrates and the second information indicating the flatness of the main surface obtained by the simulation at the time of setting, and this selection is performed. Preparing a mask substrate having the same surface shape as the surface shape indicated by the first information corresponding to the second information, separately from the plurality of mask substrates;
Forming a desired pattern on the prepared mask substrate;
A method for manufacturing an exposure mask, comprising:
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を処理して露光マスクを形成する工程と、
を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。
A step of acquiring first information indicating a surface shape of the main surface of the mask substrate and the mask substrate;
A step of obtaining, from the flatness of the main surface of the mask substrate and the structure of the mask chuck of the exposure apparatus, second information indicating the flatness of the main surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus; When,
Determine whether the flatness of the main surface of the mask substrate obtained by the simulation meets the specifications, and process the mask substrate to form an exposure mask when it is determined to meet the specifications,
A method for manufacturing an exposure mask, comprising:
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13に記載の露光マスクの製造方法。The mask substrate includes a substrate having a main surface, and a light-shielding body formed on the main surface, and a surface shape of a peripheral region of the main surface is formed on the main surface toward a peripheral portion of the substrate. 14. The method according to claim 13, wherein the height of the exposure mask is lower than the surface of the central region. 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14に記載の露光マスクの製造方法。The method according to claim 14, wherein a part of the peripheral region is a region for applying a force for chucking the substrate to a mask stage of the exposure apparatus. 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13に記載の露光マスクの製造方法。The mask substrate includes a substrate having a main surface and a light-shielding body formed on the main surface, and a surface shape of a peripheral region of the main surface is higher in a center of the main surface in one direction, 14. The method according to claim 13, wherein both sides of the center of the main surface have a shape that becomes gradually lower toward a peripheral side of the main surface. 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前記第1の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工程と、
を有することを特徴とするマスク基板情報生成方法。
For each of the plurality of mask substrates, obtaining first information indicating the surface shape of the main surface, and obtaining second information indicating the flatness of the main surface before and after chucking the mask stage of the exposure apparatus,
A step of storing the respective mask substrates, the first information, and the second information in association with each other;
A method for generating mask substrate information, comprising:
前記対応付けて記憶した各マスク基板と前記第1の情報と前記第2の情報とを呈示することを特徴とする請求項17に記載のマスク基板情報生成方法。The method according to claim 17 , wherein each of the mask substrates stored in association with each other, the first information, and the second information are presented. 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の領域とにについてそれぞれ前記第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17または18に記載のマスク基板情報生成方法。To claim 17 or 18, characterized in that to obtain the said first and second information about said main surface and a second region surrounding the first region and the first region including the center The method for generating mask substrate information described in the above. 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前記第1の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工程と、
を有することを特徴とするマスク基板情報生成方法。
For each of the plurality of mask substrates, the first information indicating the surface shape of the main surface, and the flatness of the main surface measured by a measuring device and the structure of the mask chuck of the exposure device, the respective mask substrates are transferred to the exposure device. Acquiring second information indicating the flatness of the main surface by simulation when set,
A step of storing the respective mask substrates, the first information, and the second information in association with each other;
A method for generating mask substrate information, comprising:
請求項1ないし16のいずれか1項に記載の露光マスクの製造方法により製造され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する工程と、
照明光学系によって前記露光マスク上に形成されたパターンを照明し、前記パターンの像を所望の基板上に結像を形成する工程と、
前記所望の基板上の前記結像の形成された層を前記結像に基づいてパターニングし半導体素子の形成に用いる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of chucking the produced exposure mask on a mask stage of the exposure device by the manufacturing method for an exposure mask according to any one of claims 1 to 16,
Illuminating a pattern formed on the exposure mask by an illumination optical system, and forming an image of the pattern on a desired substrate;
A step of patterning the layer on which the image is formed on the desired substrate based on the image and using the layer to form a semiconductor element;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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、複数のマスク基板ついての対応関係を示す情報を含むページを記憶するための処理を行うための手段と、
クライアントから前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手段と、
前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手段と、
前記ページを送信した前記クライアントから前記基板マスクの申し込みメッセージを受け付けるための処理を行うための手段と
を具備して成るサーバー。
A plurality of pieces of first information indicating the surface shape of each mask substrate and the main surface of each mask substrate and second information indicating the flatness of the main surface before and after chucking of each mask substrate on a mask stage of an exposure apparatus. Means for performing a process for storing a page including information indicating the correspondence relationship of the mask substrate,
Means for performing processing for receiving a request message for the page from a client;
Means for performing processing for transmitting the page in a form that can be displayed on the client side;
Means for performing processing for accepting an application message for the substrate mask from the client that transmitted the page.
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