JP5296260B2 - マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法及び半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、有限要素法による基板形状のシミュレーションは基板主表面の形状をある程度正確に予測することはできるが、シミュレーションに要する時間が非常に長いという問題があった。
図1は、本発明に係るマスクブランク用基板の製造方法を含む転写用マスクの製造工程を示すフローチャートである。
続いて、製造されたマスクブランクを用いて、レジスト膜形成工程(S7)、パターン補正工程(S8)、レジストパターン形成工程(S9)及びエッチング工程(S10)により、転写用マスクが製造される。
上述の各工程を、以下に順次説明する。なお、透光性基板上に形成するパターン形成用薄膜に透光性基板の変形に影響を与える膜応力が存在する場合、この膜応力を低減する目的で、膜応力制御工程を設けても良い。また、レジスト膜形成工程(S7)はマスクブランクの製造の工程に含まれる場合もある。上述の各工程を、以下に順次説明する。なお、ここでは、透光性基板として合成石英ガラスを適用したが、転写用マスクの基板として用いることができるものであれば、特に限定されない。例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、無アルカリガラス、フッ化カルシウムガラスなどがあげられる。
図2(A)に透光性基板の斜視図、同図(B)に透光性基板の外周部の断面図を示す。透光性基板は、一般的に知られている方法により作製された合成石英ガラスインゴットから、約152.4mm×約152.4mm×約6.8mmに切り出して得ることができる。得られた合成石英ガラス板に面取り加工や主表面等の研削を施し、次に、この合成石英ガラス板の表面である主表面1及び2と端面3と面取り面4とを鏡面研磨し、更に主表面1及び2を精密研磨して透光性基板(合成石英ガラス基板、約152mm×約152mm×6.35mm)5を準備する。上記主表面1に、薄膜形成工程においてパターン形成用薄膜(遮光膜、光半透過膜等)が形成される。透光性基板5の準備工程においては、透光性基板5における両主表面1及び2の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rq)で約0.2nm以下であり、端面3及び面取り面4の表面粗さは、算術平均粗さ(Ra)で約0.03μm以下とする。
透光性基板5の主表面1のマスクステージに載置する前の主表面形状であるチャック前主表面形状を取得する手段としては、公知の光干渉計を利用した平坦度測定装置(不図示)などで得ることができる。透光性基板5の自重による撓みをなるべく抑えるため透光性基板5を垂直又は略垂直に立たせた状態(フリースタンディング状態)で平坦度を測定できるものがよい。ここにいうチャック前主表面形状とは、図2に示すように、透光性基板5の主表面1内に設けられた実測領域(a×a)内における複数の測定点P(Xm、Yn)(但しm、nは整数)における基準面7(最小自乗法により算出される焦平面)からの高さ情報Zk(kは整数)をいう。そして、この高さ情報Zkは、なるべく高精度に測定できるものが良く、nmオーダーで測定できるものが良い。なお、図2において、透光性基板5の主表面1内の格子は、複数の測定点P(Xm、Yn)を表すための仮想の線であり、主表面1上に実際にある線ではない。
このシミュレーション工程では、透光性基板5を露光装置のマスクステージにセット(吸引チャック)した状態をシミュレーションして、透光性基板5の主表面1における複数の測定点P(Xm,Yn)で、基準面7(図2)からの高さ情報ZSk(但しkは整数)を求める。
(マスクステージに吸引チャックしたときの透光性基板の主表面における高さ情報ZSk)
=(形状測定工程で取得した透光性基板の主表面における高さ情報Zk)
+(透光性基板の重力によるX方向に沿う撓みによる変形の予測値)[重力変形量]
+(吸引チャックによるマスクステージを支点としたX方向に沿う透光性基板の反り(てこの効果)の予測値)[てこ変形量]
+(吸引チャックによるY方向(マスクステージの長手方向)に沿う透光性基板の変形の予測値)[倣い変形量]
+(透光性基板をマスクステージに吸引チャックしたときに透光性基板の捩じれが矯正される方向に働く変形(捩じれ変形)の予測値)[捩じれ変形量]
ここで、X方向及びY方向は、図3(B)におけるものであり、X方向はマスクステージ8の長手方向に直交する方向であり、Y方向はマスクステージ8の長手方向に沿う方向である。また、「透光性基板がマスクステージに当接するY方向に沿う領域」は、マスクステージ8の形状情報としての、マスクステージ8が透光性基板5の主表面1に当接する領域から求められる。
また、シミュレーションは上記の方法に限らず、有限要素法等によるシミュレーションでも構わない。
近似曲面算出工程では、シミュレーション工程で得られた、チャック後主表面形状に関する情報である、複数の測定点P(Xm,Yn)における基準面からの高さ情報ZSkを所定の曲面に近似する工程である。この工程では、各測定点P(Xm,Yn)におけるZSkを、例えば最小自乗法により、n次多項式曲面(nは4、5又は6)にフィッティングする。
例えば、4次多項式曲面の場合、多項式A4(X,Y)は、
A4(X,Y)=a[0,0]+a[1,0]X+a[0,1]Y+a[2,0]X2+a[1,1]XY+a[0,2]Y2+・・・+a[j,k]XjYk+・・・+a[0,4]Y4で表わされる。
上式において、a[j,k]は多項式の各項に係る係数である(j、k;0〜4の整数)。
記録工程では、近似工程で各測定点P(Xm,Yn)におけるZSkの近似曲面として求められたn次多項式Anの各項の係数a[j,k]を係数情報として、透光性基板と対応付けて、一般的に用いられている記録装置(例えば、PC、ネットワークサーバー、ICタグ、不揮発メモリや、CD−R、DVD−R等の各種メディア等)に記録する。例えば、透光性基板にシリアルナンバーを付し、そのシリアルナンバーと係数情報とを対応付けて記録する。また、シリアルナンバーと透光性基板の材質やサイズ等の情報も対応付けて記録しておく。
なお、透光性基板とシリアルナンバーとを対応付けるために、例えば透光性基板の端面にシリアルナンバーを表すマーカーを付しても良い。
上記(A)透光性基板の準備工程から(E)記録工程までが、マスクブランク用透光性基板の製造方法である。
薄膜形成工程では、上記の各工程を経て製造されたマスクブランク用基板の主表面上にマスクパターンを形成するためのパターン形成用薄膜をスパッタリング法により形成してマスクブランクを作製する。この薄膜の成膜は、例えばDCマグネトロンスパッタリング装置を使って行う。
次に、マスクブランクにおける上記パターン形成用薄膜の表面にレジストをスピンコート法等の通常の方法で塗布した後、加熱処理してレジスト膜を形成する。レジストには、微細パターンを形成可能な電子線描画露光用のものが好ましく、化学増幅型のものが特に好ましい。上記(A)透光性基板の準備工程から(F)薄膜形成工程まで、あるいは(G)レジスト膜形成工程までがマスクブランクの製造方法である。
パターン補正工程では、記録工程で透光性基板のシリアルナンバーと対応付けて記憶された係数情報を用いて、設計したパターン形成用薄膜に形成する転写パターンを補正する。露光装置のマスクステージに吸引チャックされたときに生じるパターンの位置ずれ量の予測は、係数情報から近似曲面の多項式を再現し、多項式をXで偏微分した多項式と、Yで偏微分した多項式を算出し、後は、前記の先行技術文献に記載の手法でX方向、Y方向それぞれの予測位置ずれ量を算出する。そして、算出されたX方向、Y方向それぞれの予測位置ずれ量を用いて、設計した転写パターンを補正する。さらに、その補正した転写パターンから、次工程でレジストパターンを描画する際に用いる描画データを作製する。
レジストパターン形成工程では、パターン補正工程(S8)で補正された転写パターンを、一般の描画装置により描画し、現像処理および洗浄処理を行い、レジストパターンを形成する。
エッチング工程では、上記レジストパターンをマスクにして、薄膜形成工程(S6)で形成したパターン形成用薄膜をエッチングし、転写パターン(マスクパターン)を形成する。最後に、上記レジストパターンを除去して、マスクブランク用基板上に転写パターンが形成された転写用マスクを得る。
上記(A)透光性基板の準備工程から(J)エッチング工程までが、転写用マスクの製造方法である。
得られた転写用マスクを露光装置のマスクステージにセット(吸引チャック)し、この転写用マスクを使用し、ArFエキシマレーザーを露光光として光リソグラフィー技術を用い、半導体基板に形成されているレジスト膜に転写用マスクの転写パターンを転写して、この半導体基板上に所望の回路パターンを形成し、半導体デバイスを製造する。
図5は、本発明に係るマスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造工程を示すフローチャートである。
以下、マスクブランク用透光性基板の製造工程、マスクブランクの製造工程を含む露光用マスクの製造工程について、具体的に説明する。
(I)透光性基板の準備工程(S1)
正方形状の透光性基板(合成石英ガラス基板)の主表面を精密研磨し、洗浄して透光性基板(約152mm×約152mm×6.35mm)を2枚準備した。このとき、個体識別マークとして、透光性基板の端面に炭酸ガスレーザーを用いて、ブロックサイズが3mm×3mmのデータマトリックスを形成した。データマトリックスのシンボルサイズは、12×12(固定:10桁)とし、セルサイズは、0.25mmとした。この個体識別マークで、透光性基板に10桁のシリアルナンバーを付与した。
上記透光性基板の主表面について、光干渉計を利用した平坦度測定装置(Corning TROPEL社製 UltraFlat200M)を用いて、透光性基板の主表面(薄膜が形成される主表面)の実測領域(148mm×148mm)において、256×256の各測定点につきチャック前主表面形状の情報(最小自乗法により算出される焦平面(仮想絶対平面)からの高さ情報)を取得し、個体識別マークのシリアルナンバーと対応付けて、コンピュータ(記録装置)に保存した。なお透光性基板の自重による撓みをなるべく抑えるため透光性基板を垂直又は略垂直に立たせた状態(フリースタンディング)で平坦度を測定した。この測定の結果、透光性基板の主表面(薄膜が形成される主表面)の表面形状は、この主表面の高さが中心領域から周縁部へ向かって漸次低くなる形状であり、148mm×148mmにおける平坦度は、2枚とも0.3μm以下であり、良好であった。
形状測定工程で得られたチャック前主表面形状の情報と、露光装置のマスクステージが透光性基板の主表面に当接する領域(透光性基板の対向する2つの端面からそれぞれ約10mm×132mm)の当該マスクステージの形状情報とから、前述の撓み微分方程式を用い各測定点について、露光装置に透光性基板を吸引チャックしたときの基準面からの高さの情報(チャック後主表面情報)を、コンピュータを用いたシミュレーションにより算出した。算出した2枚の透光性基板のチャック後主表面形状から、基板の中心を基準とした132mm角内の領域で平坦度をそれぞれ算出したところ、2枚とも0.12μm以下であり、ダブルパターニング技術が適用される転写用マスクを作製するのに使用可能な範囲であった。
シミュレーション工程で得られた、複数の測定点P(Xm,Yn)における基準面からの高さ情報ZSkを、ここでは、最小自乗法により4次多項式曲面にフィッティングした。ここでは、近似曲面算出工程は、コンピュータを用いて実行した。
つまり、下記の式で表わされる多項式A4(X,Y)にフィッティングして、各項の係数a[j,k](j、k;0〜4の整数)を求めた。
A4(X,Y)=a[0,0]+a[1,0]X+a[0,1]Y+a[2,0]X2+a[1,1]XY+a[0,2]Y2+・・・+a[j,k]XjYk+・・・+a[0,4]Y4
(ただし、a[j,k]は多項式の各項に係る係数である(j、k;0〜4の整数)。)
続いて、近似曲面算出工程で各測定点P(Xm,Yn)におけるZSkの近似曲面として求められた4次多項式A4の各項の係数a[j,k]を係数情報として、透光性基板と対応付けて、記録装置に記憶した。また、透光性基板の材質やサイズも同様に記憶した。具体的には、透光性基板の個体識別マークでコード表現されているシリアルナンバーをデータのファイル名に含めることで、対応付けた。シミュレーションの結果をそのまま記憶するのではなく、近似曲面のデータを用いたのでデータ量を削減できた。
表面形態情報を取得し、シミュレーションを行ったマスクブランク用透光性基板の主表
面上に、遮光層と表面反射防止層を備える遮光膜(パターン形成用薄膜)を形成した。
具体的には、枚葉式DCマグネトロンスパッタ装置内に透光性基板を設置し、スパッタターゲットにモリブデン(Mo)とケイ素(Si)の混合ターゲット(原子%比 Mo:Si=21:79)を用い、アルゴンと窒素との混合ガス雰囲気で、MoSiN膜を形成した。次に、スパッタターゲットにモリブデン(Mo)とケイ素(Si)の混合ターゲット(原子%比 Mo:Si=4:96)を用い、アルゴンと窒素と酸素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、MoSiON膜を形成した。以上により、膜厚50nmのMoSiN膜(膜組成比 Mo:14.7原子%,Si:56.2原子%,N:29.1原子%)の遮光層と膜厚10nmのMoSiON(膜組成比 Mo:2.6原子%,Si:57.1原子%,O:15.9原子%,N:24.4原子%)の表面反射防止層の2層積層構造のMoSi系材料からなる遮光膜を形成した。なお、遮光膜の各層の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。この遮光膜の光学濃度(OD)は、ArFエキシマレーザーの露光光の波長に対し、3.0であった。
成膜した遮光膜は膜応力を有するため、膜応力制御工程を行った。具体的には、遮光膜が形成されたマスクブランク用基板に対し、450℃で30分間加熱処理(アニール処理)を行い、遮光膜の膜応力を低減する処理を行い、上記遮光膜の膜応力を実質的にゼロにした。
遮光膜が形成されたマスクブランク用基板に対し、遮光膜上にエッチングマスク膜(パターン形成用薄膜)を形成した。
枚葉式DCマグネトロンスパッタ装置内に透光性基板を設置し、スパッタターゲットにクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムとの混合ガス雰囲気で、エッチングマスク膜としてCrOCN膜を膜厚10nmで形成した。
成膜したエッチングマスク膜は膜応力を有するため、膜応力制御工程を行った。エッチングマスクが形成されたマスクブランク用基板に対し、遮光膜のアニール処理よりも低い温度で加熱処理(アニール処理)を行うことで、エッチングマスク膜の膜応力を低減する処理を行った。さらに、所定の洗浄を行い、マスクブランクを製造した。
製造したマスクブランクのエッチングマスク膜上にスピンコート法によりレジスト膜(電子線描画露光用化学増幅型レジスト:富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 PRL009)を形成し、プリベーク処理して膜厚が100nmのレジスト膜を形成し、レジスト膜付きマスクブランクを得た。
転写パターン補正工程では、記録工程で透光性基板のシリアルナンバーと対応付けて記録された係数情報を用いて、上記で説明したとおりの方法で、設計転写パターンの補正する処理をコンピュータを用いて行った。ただし、ここで使用する設計転写パターンは、ダブルパターニング技術を用い、DRAM hp32nm世代に相当する1つの微細・高密度な設計パターンを2つの比較的疎な設計パターンに分割したものとした。すなわち、2枚の各マスクブランクとそれに形成する転写パターンとを対応付けしてセットとし、セットごとに、設計転写パターンの補正を行った。補正した各設計転写パターンから次工程でレジストパターンを描画する際に用いる描画データをそれぞれ生成した。
本発明では、転写パターンの補正に、シミュレーションの結果をそのまま使うのではなく、近似曲面のデータを用いたので、近似曲面は、基板主表面の各測定点Pの間の領域についても補完されるため、各測定点Pの間の領域についての位置ずれ量の算出や設計転写パターンの補正も容易に行うことができた。また、近似曲面として4次多項式曲面を選択したので、計算時間を短縮化できると共に、近似精度を確保することができた。
続いて、転写パターン補正工程(S8)で補正された各転写パターンを、対応付けされているマスクブランクのレジスト膜に対して電子線描画露光装置により描画し、現像および洗浄を施してレジストパターンを形成した。
エッチング工程では、レジストパターンをマスクとし、エッチングマスク膜を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行い、エッチングマスク膜に転写パターンを転写した。次いで、エッチングマスク膜をマスクとし、遮光膜をドライエッチングして転写パターンを形成した。このとき、エッチングガスとして、SF6とHeの混合ガスを用いた。最後に、エッチングマスク膜を、塩素と酸素の混合ガスによるドライエッチングで剥離し、所定の洗浄処理を施して、ダブルパターニング用の2枚の転写用マスク(セット)を作製した。
作製した2枚の転写用マスク(セット)を用い、ダブルパターニング技術(ダブル露光技術)による半導体デバイスの製造を行った。1枚目の転写用マスクを露光装置のマスクステージにセット(吸引チャック)し、半導体基板上のレジスト膜にArF露光光で1つ目の転写パターンの露光転写を行った。続いて、2枚目の転写用マスクを露光装置のマスクステージにセット(吸引)チャックし、半導体基板上の先ほどと同じレジスト膜にArF露光光で2つ目の転写パターンの露光転写を行った。これにより、半導体基板上のレジスト膜にDRAM hp32nm世代に相当する1つの微細・高密度な転写パターンの露光転写を行ったことになる。半導体基板上のレジスト膜に所定の現像を行い、レジスト膜のパターンの下にある薄膜にドライエッチングによって回路パターンを転写した。転写後の回路パターンを検査したところ、短絡や断線箇所もなく、正常に転写できていることが確認できた。すなわち、転写用マスクがマスクステージにチャックしたときの主表面形状の変化に対応した転写パターンが形成できていること、即ち、本発明の透光性基板に対するシミュレーションの精度が十分に高いことが証明された。同様にして作製した他の転写用マスクセットを用い、半導体基板上に順次回路パターンの積層構造を形成し、半導体デバイスを作成した。得られた半導体デバイスを検査したところ正常に動作していることが確認できた。
3 端面
4 面取り面
5 透光性基板
7 基準面
8 マスクステージ
Claims (37)
- 2つの主表面を有する透光性基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜が形成さ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、
2つの主表面が精密研磨された前記透光性基板を準備する準備工程と、
前記パターン形成用薄膜が形成される側の主表面である前記一方の主表面の実測領域内に設定された複数の測定点について、基準面を基準とした前記一方の主表面の高さ情報をそれぞれ測定してチャック前主表面形状を取得する形状測定工程と、
前記透光性基板における前記一方の主表面を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおける前記複数の測定点の前記基準面を基準とした前記一方の主表面の高さ情報であるチャック後主表面形状を、前記チャック前主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報と前記マスクステージの形状情報を用いたシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報を基に近似曲面を算出する近似曲面算出工程と、
前記近似曲面の情報を前記透光性基板と対応付けて記録装置に記録する記録工程と
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。 - 近似曲面は、基準面にX座標軸およびY座標軸を設定し、基準面に直交する方向にZ座標軸を設定してなる3次元座標系で表わされる多変数関数で表現されたものであり、
記録工程は、前記多変数関数の各係数の情報を近似曲面の情報として記録装置に記録することを有する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。 - 近似曲面は、XまたはYが4次以上である多変数関数で表現されたもの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。
- 多変数関数のXに関する偏微分を行うX偏微分関数の算出、および多変数関数のYに関する偏微分を行うY偏微分関数の算出を行う偏微分関数算出工程を有し、
記録工程では、前記X偏微分関数およびY偏微分関数の各係数の情報も近似曲面の情報として記録装置に記録することを特徴とする請求項2または3に記載のマスクブランク用基板の製造方法。 - 2つの主表面を有する透光性基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜が形成さ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、
2つの主表面が精密研磨された前記透光性基板を準備する準備工程と、
前記パターン形成用薄膜が形成される側の主表面である前記一方の主表面の実測領域内に設定された複数の測定点について、基準面を基準とした前記一方の主表面の高さ情報をそれぞれ測定してチャック前主表面形状を取得する形状測定工程と、
前記透光性基板における前記一方の主表面を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおける前記複数の測定点の前記基準面を基準とした前記一方の主表面の高さ情報であるチャック後主表面形状を、前記チャック前主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報と前記マスクステージの形状情報を用いたシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報を基に、前記基準面にX座標軸およびY座標軸を設定し、基準面に直交する方向にZ座標軸を設定してなる3次元座標系で表わされる多変数関数で表現された近似曲面を算出する近似曲面算出工程と、
前記多変数関数のXに関する偏微分を行うX偏微分関数の算出、および前記多変数関数のYに関する偏微分を行うY偏微分関数の算出を行う偏微分関数算出工程と、
前記X偏微分関数およびY偏微分関数の各係数の情報を近似曲面の情報として前記透光性基板と対応付けて記録装置に記録する記録工程と
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。 - 近似曲面は、XまたはYが4次以上である多変数関数で表現されたものであることを特徴とする請求項5記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- シミュレーション工程は、
透光性基板をマスクステージに載置したときにおける前記一方の主表面の重力による変形量である重力変形量と、
前記透光性基板をマスクステージにチャックしたときにおける前記一方の主表面のマスクステージを支点としたてこ変形によるてこ変形量、前記一方の主表面のマスクステージの形状に倣う変形による倣い変形量、および前記一方の主表面の捩じれを矯正する変形による捩じれ変形量とをそれぞれ算出し、
前記チャック前主表面形状へ重ね合わせてチャック後主表面形状を算出す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。 - 前記チャック後主表面形状から求められる算出領域内の平坦度が所定値以下のものをマスクブランク用基板として選定する選定工程を有することを特徴とする請求項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。
- 前記算出領域は、透光性基板の中心を基準とした132mm角内の領域であることを特徴とする請求項8記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記平坦度の所定値は、0.24μm以下であることを特徴とする請求項8または9に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 前記チャック前主表面形状から求められる所定領域内での平坦度が0.4μm以下である透光性基板を選定する工程を有することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
- 請求項1から11のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法により製造されたマスクブランク用基板の前記一方の主表面上に、パターン形成用薄膜を形成する薄膜形成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。
- 請求項12記載のマスクブランクの製造方法により製造されたマスクブランクを用いて転写用マスクを製造する方法であって、
前記マスクブランクの前記パターン形成用薄膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記近似曲面の情報を基にレジスト膜に形成する転写パターンの補正を行うパターン補正工程と、
パターン補正工程で補正した転写パターンをレジスト膜に形成するレジストパターン形成工程と
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。 - 請求項13記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、フォトリソグラフィ法により転写用マスクの転写パターンをウェハ上のレジスト膜に露光転写する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。
- 2つの主表面を有する透光性基板の一方の主表面上にパターン形成用薄膜を備えるマスクブランクを準備する準備工程と、
前記マスクブランクの主表面である前記パターン形成用薄膜の表面の実測領域内に設定された複数の測定点について、基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報をそれぞれ測定してチャック前主表面形状を取得する形状測定工程と、
前記マスクブランクにおける前記パターン形成用薄膜の表面を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおける前記複数の測定点の前記基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報であるチャック後主表面形状を、前記チャック前主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報と前記マスクステージの形状情報を用いたシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報を基に近似曲面を算出する近似曲面算出工程と、
前記近似曲面の情報を前記マスクブランクと対応付けて記録装置に記録する記録工程と
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。 - 近似曲面は、基準面にX座標軸およびY座標軸を設定し、基準面に直交する方向にZ座標軸を設定してなる3次元座標系で表わされる多変数関数で表現されたものであり、
記録工程は、前記多変数関数の各係数の情報を近似曲面の情報として記録装置に記録することを有することを特徴とする請求項15記載のマスクブランクの製造方法。 - 近似曲面は、XまたはYが4次以上である多変数関数で表現されたものであることを特徴とする請求項16記載のマスクブランクの製造方法。
- 多変数関数のXに関する偏微分を行うX偏微分関数の算出、および多変数関数のYに関する偏微分を行うY偏微分関数の算出を行う偏微分関数算出工程を有し、
記録工程では、前記X偏微分関数およびY偏微分関数の各係数の情報も近似曲面の情報として記録装置に記録することを特徴とする請求項16または17に記載のマスクブランクの製造方法。 - 2つの主表面を有する透光性基板の一方の主表面上にパターン形成用薄膜を備えるマスクブランクを準備する準備工程と、
前記マスクブランクの主表面である前記パターン形成用薄膜の表面の実測領域内に設定された複数の測定点について、基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報をそれぞれ測定してチャック前主表面形状を取得する形状測定工程と、
前記マスクブランクにおける前記パターン形成用薄膜の表面を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおける前記複数の測定点の前記基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報であるチャック後主表面形状を、前記チャック前主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報と前記マスクステージの形状情報を用いたシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報を基に、前記基準面にX座標軸およびY座標軸を設定し、基準面に直交する方向にZ座標軸を設定してなる3次元座標系で表わされる多変数関数で表現された近似曲面を算出する近似曲面算出工程と、
前記多変数関数のXに関する偏微分を行うX偏微分関数の算出、および前記多変数関数のYに関する偏微分を行うY偏微分関数の算出を行う偏微分関数算出工程と、
前記X偏微分関数およびY偏微分関数の各係数の情報を近似曲面の情報として前記透光性基板と対応付けて記録装置に記録する記録工程と
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。 - 近似曲面は、XまたはYが4次以上である多変数関数で表現されたものであることを特徴とする請求項19記載のマスクブランクの製造方法。
- シミュレーション工程は、
マスクブランクをマスクステージに載置したときにおける前記パターン形成用薄膜の表面の重力による変形量である重力変形量と、
前記マスクブランクをマスクステージにチャックしたときにおける前記パターン形成用薄膜の表面のマスクステージを支点としたてこ変形によるてこ変形量、前記パターン形成用薄膜の表面のマスクステージの形状に倣う変形による倣い変形量、および前記パターン形成用薄膜の表面の捩じれを矯正する変形による捩じれ変形量とをそれぞれ算出し、
前記チャック前主表面形状へ重ね合わせてチャック後主表面形状を算出することを特徴とする請求項15から20のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。 - 前記チャック後主表面形状から求められる算出領域内の平坦度が所定値以下のものをマスクブランクとして選定する選定工程を有することを特徴とする請求項15から21のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記算出領域は、透光性基板の中心を基準とした132mm角内の領域であることを特徴とする請求項22記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記平坦度の所定値は、0.24μm以下であることを特徴とする請求項22または23に記載のマスクブランクの製造方法。
- 前記チャック前主表面形状から求められる所定領域内での平坦度が0.4μm以下であるマスクブランクを選定する工程を有することを特徴とする請求項15から24のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
- 請求項15から25のいずれかに記載のマスクブランクを用いて転写用マスクを製造する方法であって、
前記マスクブランクの前記パターン形成用薄膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記近似曲面の情報を基にレジスト膜に形成する転写パターンの補正を行うパターン補正工程と、
パターン補正工程で補正した転写パターンをレジスト膜に形成するレジストパターン形成工程と
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。 - 請求項26記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、フォトリソグラフィ法により転写用マスクの転写パターンをウェハ上のレジスト膜に露光転写する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。
- 2つの主表面を有する透光性基板の一方の主表面上にパターン形成用薄膜を備えるマスクブランクを準備する準備工程と、
前記マスクブランクの主表面である前記パターン形成用薄膜の表面の実測領域内に設定された複数の測定点について、基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報をそれぞれ測定してチャック前主表面形状を取得する形状測定工程と、
前記マスクブランクにおける前記パターン形成用薄膜の表面を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおける前記複数の測定点の前記基準面を基準とした前記パターン形成用薄膜の表面の高さ情報であるチャック後主表面形状を、前記チャック前主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報と前記マスクステージの形状情報を用いたシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状の複数の測定点における一方の主表面の高さ情報を基に近似曲面を算出する近似曲面算出工程と、
前記マスクブランクの前記パターン形成用薄膜の上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記近似曲面の情報を基にレジスト膜に形成する転写パターンの補正を行うパターン補正工程と、
パターン補正工程で補正した転写パターンをレジスト膜に形成するレジストパターン形成工程と
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。 - 近似曲面は、基準面にX座標軸およびY座標軸を設定し、基準面に直交する方向にZ座標軸を設定してなる3次元座標系で表わされる多変数関数で表現されたものであることを有することを特徴とする請求項28記載の転写用マスクの製造方法。
- 近似曲面は、XまたはYが4次以上である多変数関数で表現されたものであることを特徴とする請求項29記載の転写用マスクの製造方法。
- 多変数関数のXに関する偏微分を行うX偏微分関数の算出、および多変数関数のYに関する偏微分を行うY偏微分関数の算出を行う偏微分関数算出工程を有することを特徴とする請求項29または30に記載の転写用マスクの製造方法。
- シミュレーション工程は、
マスクブランクをマスクステージに載置したときにおける前記パターン形成用薄膜の表面の重力による変形量である重力変形量と、
前記マスクブランクをマスクステージにチャックしたときにおける前記パターン形成用薄膜の表面のマスクステージを支点としたてこ変形によるてこ変形量、前記パターン形成用薄膜の表面のマスクステージの形状に倣う変形による倣い変形量、および前記パターン形成用薄膜の表面の捩じれを矯正する変形による捩じれ変形量とをそれぞれ算出し、
前記チャック前主表面形状へ重ね合わせてチャック後主表面形状を算出することを特徴とする請求項28から31のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。 - 前記チャック後主表面形状から求められる算出領域内の平坦度が所定値以下のマスクブランクを選定する選定工程を有することを特徴とする請求項28から32のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
- 前記算出領域は、透光性基板の中心を基準とした132mm角内の領域であることを特徴とする請求項33記載の転写用マスクの製造方法。
- 前記平坦度の所定値は、0.24μm以下であることを特徴とする請求項33または34に記載の転写用マスクの製造方法。
- 前記チャック前主表面形状から求められる所定領域内での平坦度が0.4μm以下であるマスクブランクを選定する工程を有することを特徴とする請求項28から34のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
- 請求項28から36のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法により製造された転写用マスクを用い、フォトリソグラフィ法により転写用マスクの転写パターンをウェハ上のレジスト膜に露光転写する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。
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