TW201423261A - 光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法 - Google Patents

光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201423261A
TW201423261A TW102139423A TW102139423A TW201423261A TW 201423261 A TW201423261 A TW 201423261A TW 102139423 A TW102139423 A TW 102139423A TW 102139423 A TW102139423 A TW 102139423A TW 201423261 A TW201423261 A TW 201423261A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
film
substrate
main surface
transmitting substrate
Prior art date
Application number
TW102139423A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI610126B (zh
Inventor
Atsushi Kominato
Hiroaki Shishido
Osamu Nozawa
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of TW201423261A publication Critical patent/TW201423261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI610126B publication Critical patent/TWI610126B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/225—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/60—Substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28—Other inorganic materials
    • C03C2217/281—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment
    • C03C2218/328—Partly or completely removing a coating
    • C03C2218/33—Partly or completely removing a coating by etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本發明提供一種可減小薄膜之內部應力之光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法。本發明之光罩基底之製造方法包括以下步驟：準備包含氫含量未達7.4×1018分子數/cm3之玻璃材料、且具有對向之1組主表面之透光性基板；於上述透光性基板之一主表面，形成包含含有矽或金屬之材料之薄膜；及對形成有上述薄膜之透光性基板進行加熱處理或光照射處理。特定區域內之平坦度變化量以絕對值計為100nm以下，上述特定區域內之平坦度變化量係基於由形成上述薄膜前之上述透光性基板之一主表面形狀、與去除上述薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。

Description

光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法
本發明係關於一種光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法。
通常，於半導體裝置之製造步驟中，使用光微影法形成微細圖案。於形成該微細圖案時，通常使用有若干片光罩(以下，稱為「轉印用光罩」)。該轉印用光罩通常為於透光性之玻璃基板上設有包含金屬薄膜等之微細圖案者，於該轉印用光罩之製造中亦使用光微影法。
於利用光微影法製造轉印用光罩時，使用有光罩基底。光罩基底通常係藉由於包含合成石英玻璃等之透光性基板之主表面上，利用濺鍍法形成薄膜而製造。該光罩基底之薄膜有於具有內部應力之狀態下形成於基板之主表面上的傾向。
對光罩基底之主表面要求有較高之平坦度。對被用作光罩基底用基板之透光性基板之主表面亦要求有較高之平坦度。因此，對光罩基底用基板之主表面實施研削或研磨等加工。然而，於在此種具有平坦度較高之主表面之透光性基板上形成有內部應力較大之薄膜之情形時，有透光性基板之主表面發生變形，透光性基板之主表面之平坦度惡化的問題。
另一方面，於薄膜為用以形成轉印圖案者之情形時，利用蝕刻等去除薄膜之一部分(透光部)而形成圖案。於薄膜具有較大之內部應 力之情形時，因於利用蝕刻等去除薄膜之一部分(成為透光部之部分)時，薄膜自內部應力解脫，而有透光性基板上之圖案之位置移動之情形(圖案之位移)。
近年來之轉印用光罩係對圖案之位置精度之要求越來越嚴格。尤其於應用雙重圖案化技術之轉印用光罩之製造中，所容許之位移量非常小。
於雙重圖案化技術中，將形成於半導體元件上之非常微細之轉印圖案分割為2個相對較稀疏之圖案。然後，製作具有經該分割之各圖案之2片轉印用光罩，使用該2片轉印用光罩將圖案曝光轉印至半導體元件上。藉此，可於半導體元件上形成非常微細之圖案。然而，於雙重圖案化技術中，若形成於2片轉印用光罩之圖案自設計圖案算起之位移量較大，則有於使用2片轉印用光罩將圖案曝光轉印至半導體元件上時，圖案於斷線或短路之狀態下形成之情形。
由於存在如上問題，故而自以前起，對用以減小光罩基底之薄膜之內部應力之技術進行了研究。
例如，作為降低薄膜之內部應力之方法，於專利文獻1中記載有以下方法：於在透光性基板上利用濺鍍法形成薄膜後，對該薄膜以150℃以上之溫度進行熱處理。於專利文獻2中記載有以下方法：對形成於透光性基板上之薄膜，使用閃光燈照射高能量射線。
然而，如專利文獻3中記載般，於使用閃光燈對薄膜照射高能量射線之方法之情形時，隨高能量射線之照射量而對玻璃基板造成較大之影響，從而判明存在合成石英玻璃基板之主表面形狀發生變形之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-162726號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-199035號公報
[專利文獻3]日本專利特開2010-237502號公報
本發明者之銳意研究之結果判明，於進行加熱處理作為降低光罩基底之薄膜之內部應力之方法之情形時，存在如下問題。
先前，作為確認利用加熱處理降低薄膜之內部應力的方法，使用有根據差分形狀算出之平坦度。所謂該差分形狀，係指採取以平坦度測定裝置測定形成薄膜前之透光性基板之主表面所獲得之主表面形狀、與以平坦度測定裝置測定形成薄膜、進而進行加熱處理後之薄膜之表面所獲得之表面形狀之間的差分之形狀。認為該差分形狀越小，薄膜之內部應力越低。
然而，使用進行加熱處理而充分減小差分形狀之光罩基底，於薄膜形成測試圖案進行驗證，結果判明，產生相對較大之圖案之位移。該驗證係以如下次序進行。
首先，於光罩基底之薄膜上塗佈形成光阻膜。將測試圖案曝光描繪至該光阻膜，繼而進行顯影處理，形成具有測試圖案之光阻圖案。然後，使用圖案位置測定裝置，測定光阻圖案之位置。
繼而，將光阻圖案用作光罩，對薄膜進行乾式蝕刻，於薄膜形成測試圖案。於去除光阻圖案後，使用圖案位置測定裝置，測定形成於薄膜之測試圖案之位置。
最後，對比光阻圖案之位置、與形成於薄膜之測試圖案之位置，算出形成於薄膜之測試圖案之位移量。
上述驗證之結果為，若自光罩基底之加熱處理前後之表面形狀之差分形狀觀察，則儘管薄膜之內部應力理應充分降低，但實際形成於薄膜之測試圖案之位移量成為容許範圍外之大小。
如此，若於加熱處理後之光罩基底之薄膜實際形成圖案，則產生該圖案自光阻圖案算起之位移量為容許範圍外之現象，從而成為問題。
又，確認到，此種問題係即便於進行利用閃光燈照射高能量射線之處理而並非進行加熱處理作為用以降低薄膜之內部應力之處理之情形時，亦同樣地產生。進而，確認到，即便於進行照射雷射光之處理(雷射退火處理)作為用以降低薄膜之內部應力之處理之情形時，亦產生同樣之現象。
因此，本發明之目的在於提供一種可減小薄膜之內部應力之光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法。
本發明者銳意研究之結果發現，即便於藉由對光罩基底進行加熱處理，而減小加熱處理前之透光性基板之主表面形狀、與加熱處理後之薄膜之表面形狀的差分形狀之情形時，透光性基板之主表面形狀亦因加熱處理而發生變形，因此未充分降低薄膜之內部應力。
具體而言，該現象係利用以下方法而確認。
首先，準備藉由實施研削及研磨而具有較高之平坦度之主表面之透光性基板。使用平坦度測定裝置測定該透光性基板之主表面形狀。
繼而，於已測定形狀之側之透光性基板之主表面上，使用濺鍍法形成薄膜。然後，使用平坦度測定裝置測定該薄膜之表面形狀。
接著，導出形成薄膜前測定之透光性基板之主表面形狀、與薄膜之表面形狀的差分形狀，算出形成薄膜前後之平坦度變化量。
基於預先於實驗中導出之光罩基底之加熱條件與平坦度變化量之相關關係，選擇用以將已變化之光罩基底之薄膜之表面形狀恢復原狀之加熱條件，對形成有薄膜之透光性基板進行加熱處理。然後，使 用平坦度測定裝置測定加熱處理後之薄膜之表面形狀。
繼而，利用乾式蝕刻，將透光性基板上之薄膜全面去除。然後，使用平坦度測定裝置測定去除薄膜後之透光性基板之主表面形狀。
根據該等測定結果可知，加熱處理後之薄膜之表面形狀係與形成薄膜前之透光性基板之主表面形狀大致相同。然而，去除薄膜後測定之透光性基板之主表面形狀係與形成薄膜前測定之透光性基板之主表面形狀明顯不同。此意味著透光性基板之主表面形狀係於形成薄膜前測定平坦度之時間點至去除薄膜後測定平坦度之時間點之期間內發生了變化。
作為使透光性基板之主表面形狀發生變形之可能性之一主要原因，考慮有若干。首先，考慮利用濺鍍法使濺鍍粒子沈積於基板之主表面並形成薄膜之製程的影響。又，亦考慮去除薄膜時之乾式蝕刻所致之影響。然而，除僅加熱處理以外，以與上述同一之次序進行測定之情形時，於去除薄膜後測定之透光性基板之主表面形狀、與形成薄膜前測定之透光性基板之主表面形狀之間，未產生超過測定裝置之誤差範圍般之差。即，於透光性基板之主表面形成薄膜時之濺鍍所致之影響、及去除薄膜時之乾式蝕刻所致之影響，與透光性基板之主表面形狀的變形無關。
作為使透光性基板之主表面形狀發生變形之可能性之一主要原因，亦考慮加熱處理。然而，對未形成薄膜之透光性基板以與上述同一之條件進行加熱處理之情形時，於加熱處理之前後，就透光性基板之主表面形狀而言，未產生超過測定裝置之誤差範圍般之差。
本發明者根據該等驗證之結果而發現，於在透光性基板之主表面形成有薄膜之狀態下，當對該透光性基板進行加熱處理時，形成有薄膜之側之透光性基板之主表面形狀發生變形。
又，本發明者藉由進行與上述同樣之驗證而發現，於在透光性基板之主表面形成有薄膜之狀態下，於對該透光性基板進行使用閃光燈照射高能量射線之處理時，形成有薄膜之側之透光性基板之主表面形狀發生變形。
然後，本發明者對產生此種現象之主要原因進行了進一步之驗證。其結果發現因於透光性基板中含有氫而導致透光性基板之主表面形狀發生變形。
具體而言發現，只要透光性基板之氫含量為未達7.4×1018分子數/cm3(較佳為1.0×1018分子數/cm3以下，更佳為6.0×1017分子數/cm3以下，進而較佳為2.0×1017分子數/cm3以下)，則可將透光性基板之主表面之平坦度變化量控制於100nm以下(較佳為50nm以下，更佳為30nm以下)。
以上研討之結果達成以下結論：藉由應用以下光罩基底之製造方法或轉印用光罩之製造方法，可將薄膜形成前之透光性基板之主表面形狀、與加熱處理後或使用閃光燈照射光(高能量射線)後之薄膜之表面形狀之差分形狀用作薄膜所具有之內部應力之指標。
(構成1)
一種光罩基底之製造方法，其特徵在於：其係於透光性基板上具備薄膜之光罩基底之製造方法，且包括以下步驟：準備包含氫含量未達7.4×1018分子數/cm3之玻璃材料、且具有對向之1組主表面之透光性基板；於上述透光性基板之一主表面，形成包含含有矽或金屬之材料之薄膜；及對形成有上述薄膜之透光性基板進行加熱處理或光照射處理；且特定區域內之平坦度變化量以絕對值計為100nm以下，該特定 區域內之平坦度變化量係基於由形成上述薄膜前之上述透光性基板之一主表面形狀、與去除上述薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。
(構成2)
如構成1之光罩基底之製造方法，其特徵在於：於上述透光性基板中之另一主表面未形成薄膜。
(構成3)
如請求項1或2之光罩基底之製造方法，其特徵在於：形成上述薄膜之步驟包含對透光性基板之一主表面使用濺鍍法形成薄膜。
(構成4)
如構成1至3中任一項之光罩基底之製造方法，其特徵在於：上述加熱處理之加熱溫度為300℃以上。
(構成5)
如構成1至4中任一項之光罩基底之製造方法，其特徵在於：上述光照射處理係對形成有薄膜之透光性基板照射自閃光燈發出之光之處理。
(構成6)
如構成1至5中任一項之光罩基底之製造方法，其特徵在於：上述玻璃材料為合成石英玻璃。
(構成7)
如構成1至6中任一項之光罩基底之製造方法，其特徵在於：上述薄膜包含含有過渡金屬與矽之材料。
(構成8)
如構成1至7中任一項之光罩基底之製造方法，其特徵在於：上述薄膜之內部應力為360MPa以下。
(構成9)
一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於包括以下步驟：於利用如構成1至8中任一項之製造方法製造而成之光罩基底之上述薄膜形成轉印圖案。
根據本發明，可提供一種可減小薄膜之內部應力的光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法。
71‧‧‧主表面
72‧‧‧側面
73‧‧‧倒角面
圖1係透光性基板之立體圖。
本發明係一種光罩基底之製造方法，其特徵在於：其係於透光性基板上具備薄膜之光罩基底之製造方法，且包括以下步驟：準備包含氫含量未達7.4×1018分子數/cm3之玻璃材料、且具有對向之1組主表面之透光性基板；於上述透光性基板之一主表面，形成包含含有矽或金屬之材料之薄膜；及對形成有上述薄膜之透光性基板進行加熱處理或光照射處理；且特定區域內之平坦度變化量以絕對值計為100nm以下，上述特定區域內之平坦度變化量係基於由形成上述薄膜前之上述透光性基板之一主表面形狀、與去除上述薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。
本發明之光罩基底之製造方法可應用於用以製作使曝光之光透過之透過型光罩的透過型光罩基底、或者用以製作反射曝光之光之反射型光罩之反射型光罩基底。又，本發明之光罩基底之製造方法可應用於用以製作相位偏移光罩之相位偏移光罩基底。進而，本發明之光罩基底之製造方法可較佳地應用於用以製作應用雙重圖案化技術之轉 印用光罩之光罩基底。
本發明之光罩基底之製造方法包括以下步驟：準備包含氫含量未達7.4×1018分子數/cm3、較佳為1.0×1018分子數/cm3以下、更佳為6.0×1017分子數/cm3以下、進而較佳為2.0×1017分子數/cm3以下之玻璃材料且具有對向之1組主表面的透光性基板。
另一方面，將作為短波長之脈衝雷射光之KrF準分子雷射或ArF準分子雷射用作曝光之光的轉印用光罩中所使用的透光性基板含有氫之情形較多。其原因在於：尤其作為能量較高之光之ArF準分子雷射會於透過透光性基板之內部時對內部構造造成損傷，氫具有修復該損傷之作用。於考慮該方面之情形時，本發明之光罩基底之製造方法中之透光性基板較佳為由氫含量為1.0×1017分子數/cm3以上之玻璃材料形成。
作為透光性基板之材料，例如，可使用合成石英玻璃、鹼石灰玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、低熱膨脹玻璃(例如SiO2-TiO2系玻璃)、使β石英固溶體析出而成之結晶化玻璃等玻璃材料。
透光性基板之材料中所含之氫含量可利用雷射拉曼散射光譜法進行測定。例如，可使用日本分光公司製造之HQS-1000，並藉由光子計數法進行測定。
本發明之光罩基底之製造方法包括以下步驟：於透光性基板之一主表面，形成具有膜應力(內部應力)且包含含有矽或金屬之材料之薄膜。再者，所謂此處提及之「主表面」，於例如圖1中，意指除透光性基板之側面72及倒角面73以外之一對主表面71。再者，該薄膜包含僅形成於一主表面之構成、連續地形成於一主表面及與該主表面鄰接之倒角面為止之構成、進而連續地形成於與該等倒角面鄰接之側面之一部分為止之構成。
作為形成於透光性基板之一主表面之薄膜，例如，可列舉遮光 膜、多層反射膜、相位偏移膜(半色調式相位偏移膜)、光半透過膜等。
於在透光性基板之一主表面形成薄膜時，可使用公知之方法，較佳為使用濺鍍法，尤佳為使用反應性濺鍍法。藉由使用濺鍍法，可使形成之薄膜為非晶質結構或微晶結構。又，利用濺鍍法形成之薄膜有膜應力變高之傾向，因而可較佳地使用本發明之光罩基底之製造方法。
作為薄膜之材料即「含有矽或金屬之材料」，例如，可列舉：包含矽之材料、包含除矽以外之金屬之材料、包含矽及除矽以外之金屬之材料、進而於該等中包含氧、氮、及碳中之任一種以上之材料等。作為除矽以外之金屬，可列舉過渡金屬、例如W、Mo、Ti、Ta、Zr、Hf、Nb、V、Co、Cr、Ni等作為例。作為此種材料，例如，可列舉：矽化鉬氧化物(MoSiO)、矽化鉬氮化物(MoSiN)、矽化鉬碳化物(MoSiC)、矽化鉬氮氧化物(MoSiON)、矽化鉬碳氧化物(MoSiOC)、矽化鉬碳氮氧化物(MoSiONC)等。其中，對薄膜之加熱處理或光照射處理係於產生氫自透光性基板脫離之現象般之條件下進行。因此，因上述條件下之加熱處理或光照射處理所致大幅劣化之材料作為本發明之薄膜之材料係欠佳。作為此種材料，可列舉：鉻金屬、鉻氧化物(CrO)、鉻氮化物(CrN)、鉻碳化物(CrC)、鉻氮氧化物(CrON)、鉻碳氧化物(CrOC)、鉻氮碳化物(CrCN)、鉻氮碳氧化物(CrOCN)等。
本發明之光罩基底之製造方法包括以下步驟：對形成有薄膜之透光性基板進行用以降低膜應力之「加熱處理」或「光照射處理」。再者，所謂此處提及之「膜應力」意指薄膜之內部應力。薄膜之內部應力既有壓縮應力之情形，亦有拉伸應力之情形。
首先，對用以降低膜應力之加熱處理進行說明。
藉由對形成有薄膜之透光性基板進行加熱處理，可降低薄膜之 內部應力。作為用於加熱處理之機構，例如，可使用電加熱爐、加熱器、鹵素燈、紅外線燈等，其中較佳為使用電加熱爐。
加熱處理較佳為於在透光性基板之周圍存在極力排除氫氣之氣體的狀態下進行。空氣中之氫氣之存在量較少，但存在較多之水蒸氣。無塵室內之空氣之濕度得到控制，但於無塵室內之空氣中含有相對較多之水蒸氣。藉由於乾燥空氣中進行對透光性基板之加熱處理，可抑制由水蒸氣所引起之氫向透光性基板之侵入。進而，更佳為於不含氫氣或水蒸氣之氣體(氮氣等惰性氣體或稀有氣體等)中對透光性基板進行加熱處理。又，透光性基板之加熱處理亦可於真空中進行。
加熱處理中之透光性基板之加熱溫度為300℃以上，較佳為400℃以上，更佳為450℃以上。藉由將主表面形成有薄膜之透光性基板於此種溫度範圍內進行加熱，而可充分降低薄膜之內部應力。
繼而，對用以降低膜應力之光照射處理進行說明。
於光照射處理中，對形成有薄膜之透光性基板進行照射自閃光燈發出之光(高能量射線)之處理。或者，於光照射處理中，對形成有薄膜之透光性基板進行照射雷射光之處理。
於照射自閃光燈發出之光之光照射處理之情形時，閃光燈係可發出具有連續之寬度較寬之波長區域的光之光源。作為閃光燈，例如，可使用藉由將氙氣等氣體封入由玻璃等透過光之材料製成之管，對其脈衝狀地施加高電壓而可發出光的燈。
閃光燈之照射強度根據薄膜之種類或組成而不同，為0.1~100J/cm2，較佳為1~50J/cm2，更佳為10~50J/cm2。若照射強度大於該範圍，則有膜飛散、或產生表面粗糙之虞。若照射強度小於該範圍，則有降低膜應力之效果變小之虞。
利用閃光燈之光之照射時間為1秒以下，較佳為0.1秒以下，進而較佳為0.01秒以下。藉由縮短自閃光燈發出之光之照射時間，無須過 於加熱透光性基板便可降低膜應力。藉此，可防止對透光性基板造成損傷。
於本發明中，於對形成於透光性基板之主表面之薄膜照射自閃光燈發出之光的情形時，可以1次完成照射之方式進行照射，亦可分複數次進行照射。又，於使膜為多層構造之情形時，可於每次形成膜時進行照射，亦可於形成複數之膜後統一進行照射。又，來自閃光燈之光可自膜面進行照射，亦可於基板透過光時自基板面進行照射。又，利用閃光燈照射光時放置透光性基板之場所周圍之環境可為氬氣等惰性氣體、氮氣、氧氣、或該等中之2種以上之混合氣體、真空中、大氣中等任一種環境。
另一方面，於照射雷射光之光照射處理之情形時，藉由對形成有薄膜之透光性基板之薄膜表面照射雷射光，將薄膜於極短時間(例如，數十nsec)內加熱至高溫(例如，1000℃以上)，藉此，可降低薄膜之應力。對薄膜照射之雷射光之波長係根據薄膜之材料而不同故無法一概而論，較佳為157nm~633nm之範圍，更佳為248nm~308nm之範圍。又，關於雷射光之強度亦根據薄膜之材料而不同故無法一概而論，能量密度較佳為100~500mJ/cm2之範圍，更佳為200~400mJ/cm2之範圍。例如，若對雷射光應用XeCl準分子雷射(波長308nm)則較佳。
於本發明中，於對形成於透光性基板之主表面之薄膜照射雷射光之情形時，較佳為以掃描薄膜之表面之方式照射雷射光。亦可於藉由線型光束光學系統將自雷射振盪器產生之雷射光成形為線型光束後，藉由雷射光掃描薄膜之表面。對薄膜照射雷射光可為一次，亦可為複數次。又，於使膜為多層構造之情形時，可於每次形成膜時照射雷射光，亦可於形成複數之膜後統一照射雷射光。又，雷射光可自膜面進行照射，亦可於基板透過光時自基板面進行照射。又，於照射雷 射光時放置透光性基板之場所周圍之環境可為氬氣等惰性氣體、氮氣、氧氣、或該等中之2種以上之混合氣體、真空中、大氣中等任一種環境。
照射自閃光燈發出之光之光照射處理及照射雷射光之光照射處理較佳為於在透光性基板之周圍存在極力排除氫氣之氣體的狀態下進行。空氣中氫氣自身之存在量較少，但存在較多之水蒸氣。無塵室內之空氣之濕度得到控制，但無塵室內之空氣中含有相對較多之水蒸氣。藉由於乾燥空氣中進行對透光性基板之光照射處理，可抑制由水蒸氣所引起之氫向透光性基板之侵入。進而，較佳為於不含氫氣及水蒸氣之氣體(氮氣等惰性氣體及稀有氣體等)中對透光性基板照射光。光照射處理亦可於大氣壓之氣體中或真空中進行。
本發明之光罩基底之製造方法之特徵在於：特定區域內之平坦度變化量以絕對值計為100nm以下，上述特定區域內之平坦度變化量係基於由形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀、與去除薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。平坦度變化量之絕對值較佳為80nm以下，更佳為50nm以下，進而較佳為30nm以下。
形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀之測定可使用表面形狀解析裝置(表面形狀測定裝置)進行。去除薄膜後露出之透光性基板之一主表面形狀之測定亦可使用表面形狀解析裝置(表面形狀測定裝置)進行。又，薄膜形成前及薄膜去除後之透光性基板之主表面形狀之差分形狀、及基於差分形狀之平坦度變化量之算出亦可使用表面形狀解析裝置進行。作為表面形狀解析裝置，例如，可使用UltraFLAT 200M(Corning TROPEL公司製造)。再者，基於差分形狀之平坦度變化量之算出可使用公知之方法進行，例如可使用日本專利特開2010-237502號公報所揭示之方法進行。
算出基於差分形狀之平坦度變化量之特定區域必須包含至少薄膜中形成轉印圖案之區域。特定區域較佳為以透光性基板之主表面之中心為基準的邊長為132mm之四邊形之內側區域(以下，將該區域稱為「132mm見方之內側區域」)，更佳為邊長為142mm之四邊形之內側區域(以下，將該區域稱為「142mm見方之內側區域」)。又，算出差分形狀之區域必須為包含特定區域之區域。進而，以表面形狀測定裝置測定主表面或薄膜之表面形狀之區域亦必需為包含特定區域之區域。
形成薄膜前之透光性基板之一主表面較理想為具有較高之平坦度。於132mm見方之內側區域算出之一主表面之平坦度較佳為0.3μm以下，更佳為0.2μm以下，進而較佳為0.1μm以下。又，於142mm見方之內側區域算出之一主表面之平坦度較佳為0.3μm以下，更佳為0.2μm以下，進而較佳為0.1μm以下。再者，與一主表面對向之另一主表面亦較理想為具有同等以上之平坦度。
薄膜之去除可利用與於薄膜形成圖案時所使用之乾式蝕刻同樣之方法進行。例如，於薄膜包含含有矽(Si)及過渡金屬(例如Mo)之材料之情形時，可藉由使用有包含氟系氣體之蝕刻氣體之乾式蝕刻，去除薄膜。又，根據構成薄膜之材料之組成，亦可藉由使用有包含不含氧之氯系氣體之蝕刻氣體之乾式蝕刻、或使用有包含氯系氣體與氧氣之蝕刻氣體之乾式蝕刻，去除薄膜。又，根據構成薄膜之材料之組成，亦可對薄膜之去除應用濕式蝕刻。
根據本發明之光罩基底之製造方法，特定區域內之平坦度變化量以絕對值計成為100nm以下，上述特定區域內之平坦度變化量係基於由形成薄膜前(一主表面上無任何設置之狀態)之透光性基板之一主表面形狀、與去除薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。根據本發明之光罩基底之製造方法，可大幅抑 制加熱處理或光照射處理之前後之透光性基板的設有薄膜之側之主表面形狀之變化量。因此，可將形成薄膜前之透光性基板之主表面形狀、與加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀的差分形狀用作薄膜具有之內部應力之更準確之指標。
於本發明之光罩基底之製造方法中，作為差分形狀之算出方法，可應用如下方法中的任一者，即，自形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀中減去去除薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀而獲得差分形狀的方法，及自去除薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得差分形狀的方法。
如上所述，於使用有先前技術之情形時，透光性基板之形成有薄膜之一主表面形狀自身根據加熱處理或光照射處理而較大地變化。因此，即便以對透光性基板進行加熱處理或光照射處理後之薄膜之表面形狀、與透光性基板之一主表面之形狀的差分形狀為指標而調整加熱處理或光照射處理之條件，亦無法充分降低薄膜之內部應力。
相對於此，根據本發明之光罩基底之製造方法，可大幅抑制加熱處理或光照射處理之前後之基板之一主表面形狀之變化。因此，即便以進行加熱處理或光照射處理後之薄膜之表面形狀、與透光性基板之一主表面之形狀的差分形狀為指標而調整加熱處理或光照射處理之處理條件，亦可將加熱處理後或光照射處理後之透光性基板之一主表面上形成的薄膜之內部應力降低至360MPa以下、較佳為300MPa以下、更佳為180MPa以下。
作為將短波長之脈衝雷射光即KrF準分子雷射或ArF準分子雷射用作曝光之光的轉印用光罩中所使用之透光性基板之材料，通常使用含有某種程度之氫之玻璃材料。其原因在於：尤其能量較高之ArF準分子雷射會於透過玻璃材料中時對內部構造造成損傷，氫具有修復該 損傷之作用。另一方面，先前並未特別發現因於透光性基板之玻璃材料中含有氫所致之缺點。
本發明者懷疑形成透光性基板之玻璃材料中之氫對加熱處理或光照射處理之前後之透光性基板之主表面形狀之變化造成影響的可能性。而且，為了確認該可能性，準備氫含量不同之複數個透光性基板，進行以下驗證。首先，以平坦度測定裝置測定各透光性基板之形成薄膜前之主表面之形狀。繼而，於準備而成之各透光性基板，以相同條件使薄膜僅形成於一主表面。繼而，對形成薄膜後之各透光性基板以相同條件進行加熱處理。其次，利用蝕刻將加熱處理後之各透光性基板之薄膜全面去除。繼而，以平坦度測定裝置測定去除薄膜後之主表面之形狀。進而，算出形成薄膜前之主表面形狀、與去除薄膜後之主表面形狀之差分形狀。然後，對由差分形狀算出之特定區域內之主表面之平坦度變化量、與氫含量之相關性進行驗證。
其結果判明，形成透光性基板之玻璃材料之氫含量越多，主表面之平坦度變化量越大。進而亦發現，藉由將形成透光性基板之玻璃材料之氫含量設為至少未達7.4×1018分子數/cm3，可將主表面之平坦度變化量抑制為以絕對值計100nm以下。又，於應用對上述驗證中之另一主表面亦以相同條件形成有薄膜之光罩基底(於2個主表面均形成有相同薄膜之光罩基底)進行驗證之情形時，由差分形狀算出之特定區域內之平坦度變化量與透光性基板之氫含量無關，均為平坦度測定裝置之測定誤差範圍內。
根據該等驗證結果，推測透光性基板之氫含量對主表面之形狀變化造成影響的原因係如下。再者，以下考察係基於提出申請時本發明者等人之推測者，對本發明之範圍並不進行任何限制。
若對包含含有氫之玻璃材料之透光性基板進行加熱處理，則氫自表面(尤其表面積較大之2個主表面)脫離。於氫脫離之前與該氫鍵 結之Si等元素欲與其他元素鍵結。此時，氫脫離而產生之內部空間之間隙減小，藉此產生在內部構造減小之方向上作用之應力(拉伸應力)。於在所有表面完全未設置薄膜之狀態(所有表面於大氣中露出之狀態)之透光性基板之情形時，與基板之內部相比而表面附近之表層之氫含量較少，容易於表層產生拉伸應力。然而，該情形時，2個主表面附近之表層之兩者之氫含量均降低至相同程度，產生於表層之拉伸應力亦為相同程度，保持平衡，從而任一主表面之形狀均不易發生明顯變化。
另一方面，於對包含含有氫之玻璃材料之透光性基板，於僅於一主表面形成有薄膜之狀態下進行加熱處理之情形時，於形成有薄膜之主表面側，藉由薄膜而抑制氫向大氣中之脫離。因此，產生如下傾向，即，形成有薄膜之主表面側之表層的氫含量比未形成薄膜之另一主表面(表面於大氣中露出之狀態之主表面)側之表層之氫含量多。同時，產生如下傾向，即，形成有薄膜之主表面側之表層的拉伸應力比未形成薄膜之另一主表面側之表層之拉伸應力小。其結果為，形成有薄膜之側之主表面呈凸形狀之傾向地變形，未形成薄膜之側之主表面呈凹形狀之傾向地變形。
形成透光性基板之玻璃材料中存在之氫之含量越多，則加熱處理中脫離之氫之量亦越多。其結果為，於透光性基板之主表面側之表層產生之拉伸應力亦越大。玻璃材料之氫含量越多，則形成有薄膜之一主表面側之拉伸應力、與產生於未形成薄膜之另一主表面之拉伸應力之差亦越大。反之，藉由將形成透光性基板之玻璃材料之氫含量減小至未達7.4×1018分子數/cm3，形成有薄膜之一主表面側之拉伸應力、與產生於未形成薄膜之另一主表面之拉伸應力之差大幅變小，從而可將主表面之平坦度變化量抑制以絕對值計為100nm以下。
再者，於上述驗證或考察中，對在透光性基板中之另一主表面 露出之狀態下進行加熱處理或光照射處理之情形進行了敍述。然而，即便為於另一主表面亦形成有薄膜之情形，若未將形成透光性基板之玻璃材料之氫含量設為未達7.4×1018分子數/cm3，則亦有於一主表面產生較大之形狀變化之情形。例如，可列舉具有與形成於一主表面之薄膜相比而形成於另一主表面之薄膜容易大幅地通過氫之特性的情形(形成薄膜之材料之不同、膜厚之大幅不同、薄膜之積層構造之大幅不同等)。
另一方面，與加熱處理之情形同樣地進行了應用照射自閃光燈發出之光之光照射處理之情形之驗證。於光照射處理之前後透光性基板中之一主表面之形狀自身發生變化、或將透光性基板之氫含量設為未達7.4×1018分子數/cm3，藉此可大幅降低其主表面之形狀變化，在此之前係與加熱處理之情形相同。然而，於光照射處理之情形時，有透光性基板中之一主表面之形狀呈凹形狀地變化之傾向，就該方面而言與加熱處理之情形大不相同。推測其原因係如下。再者，以下考察亦係基於提出申請時本發明者等人之推測者，對本發明之範圍並不進行任何限制。
進行照射自閃光燈發出之光之光照射處理之時間與進行加熱處理之時間相比大幅縮短(光照射處理為秒單位，相對於此，加熱處理為數十分鐘~數小時)。於對形成有薄膜之透光性基板進行光照射處理時，加熱至氫脫離之溫度者係進行至薄膜與作為形成有該薄膜之側之一主表面側之表層為止。未照射閃光燈之光之另一主表面未加熱至氫脫離之溫度。氫自透光性基板之形成有薄膜之一主表面側之表層脫離，藉此有拉伸應力增強之傾向，但氫未脫離之另一主表面之內部應力未產生實質性之變化。其結果為，形成有薄膜之側之主表面於其拉伸應力之影響下呈凹形狀之傾向地變形，伴隨此，未形成薄膜之側之另一主表面呈凸形狀之傾向地變形。
又，亦對應用照射雷射光之光照射處理之情形進行了驗證，結果可獲得與照射自閃光燈發出之光的光照射處理之情形同樣之傾向。推測起因於如下：照射雷射光之光照射處理亦與照射自閃光燈發出之光之光照射處理同樣地，加熱至氫脫離之溫度係至薄膜與作為透光性基板之形成有薄膜之側之主表面之表層為止。
於本發明之光罩基底之製造方法中，使用氫含量未達7.4×1018分子數/cm3、較佳為1.0×1018分子數/cm3以下、更佳為6.0×1017分子數/cm3以下、進而較佳為2.0×1017分子數/cm3以下之透光性基板。藉此，即便為對在一主表面形成有薄膜之透光性基板進行加熱處理之情形，氫自透光性基板之脫離亦較少，從而可抑制透光性基板之一主表面形狀呈凸形狀地變形。又，即便為對形成於透光性基板之一主表面之薄膜照射自閃光燈發出之光之情形、或照射雷射光之情形，氫亦幾乎未自透光性基板脫離，因而可抑制透光性基板之一主表面形狀呈凹形狀地變形。
根據本發明之光罩基底之製造方法，可抑制藉由加熱處理或光照射處理而透光性基板之主表面形狀呈凸形狀或凹形狀地變形。其結果為，可將形成薄膜前之透光性基板之主表面形狀、與加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀的差分形狀用作薄膜具有之內部應力之指標。即，藉由將形成薄膜前之透光性基板之主表面形狀、與加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀的差分形狀控制於特定值以內，而可將薄膜之內部應力降低至360MPa以下(較佳為300MPa以下、更佳為180MPa以下)。
本發明之光罩基底之製造方法可應用於以下(1)~(3)所示之光罩基底。
(1)具備包含含有過渡金屬之材料之遮光膜之二元光罩基底
該二元光罩基底係於透光性基板上具有遮光膜(薄膜)之形態者。 該遮光膜包含含有鉻、鉭、釕、鎢、鈦、鉿、鉬、鎳、釩、鋯、鈮、鈀、銠等過渡金屬單體或其化合物之材料。例如，可列舉包含鉭中添加有選自氧、氮、硼等元素中之1種以上之元素而成之鉭化合物的遮光膜。
該二元光罩基底有將遮光膜設為遮光層與正面抗反射層之2層構造、或設為進而於遮光層與基板之間添加有背面抗反射層之3層構造者等。
又，亦可設為遮光膜之膜厚方向上之組成為連續地或階段性地不同之組成梯度膜。
(2)具備包含含有過渡金屬及矽(包含過渡金屬矽化物、尤其矽化鉬)之化合物之材料之光半透過膜的相位偏移光罩基底
作為該相位偏移光罩基底之例，可列舉：於透光性基板上具有光半透過膜(薄膜)之形態者、且將該光半透過膜圖案化並設有偏移器部之類型之半色調式相位偏移光罩。作為該相位偏移光罩之例，可列舉：為了防止因基於透過光半透過膜之光而形成於轉印區域之光半透過膜圖案所致之被轉印基板之圖案不良，而於透光性基板上具有光半透過膜與其上之遮光膜(遮光帶)之形態者。又，作為相位偏移光罩基底之例，除半色調式相位偏移光罩基底以外，可列舉：作為利用蝕刻等刻蝕透光性基板並設置偏移器部之基板刻蝕類型之雷文生(Levenson)型相位偏移光罩用之光罩基底、或增強器(Enhancer)型相位偏移光罩用之光罩基底。
上述半色調式相位偏移光罩基底之光半透過膜係使實質上未有助於曝光之強度之光(例如，相對於曝光波長為1%~30%)透過者，且係具有特定之相位差(例如180度)者。藉由將該光半透過膜圖案化之光半透過部、及未形成光半透過膜且實質上使有助於曝光之強度之光透過之透光部，透過光半透過部之光之相位相對於透過透光部之光之 相位實質上為相反之關係。藉此，通過光半透過部與透光部之邊界部附近之光因繞射現象而折入對方之區域從而互相抵消，因而邊界部之光強度大致成為零，邊界部之對比度即解像度提高。
該光半透過膜包含例如含有過渡金屬及矽(包含過渡金屬矽化物)之化合物之材料。作為此種材料之例，可列舉：以過渡金屬及矽、與氧及/或氮為主要構成要素之材料。可應用之過渡金屬例如為鉬、鉭、鎢、鈦、鉿、鎳、釩、鋯、鈮、鈀、釕、銠、鉻等。
又，於在光半透過膜上具有遮光膜之形態之光罩基底之情形時，上述光半透過膜之材料含有過渡金屬及矽。因此，遮光膜之材料較佳為對光半透過膜具有蝕刻選擇性(具有蝕刻耐性)之材料、尤其鉻、或鉻中添加有氧、氮、碳等元素之鉻化合物。
Levenson型相位偏移光罩係由與二元光罩基底同樣之構成之光罩基底製作。因此，圖案形成用之薄膜之構成係與二元光罩基底之遮光膜相同。Enhancer型相位偏移光罩用之光罩基底之光半透過膜係使實質上未有助於曝光之強度之光(例如，相對於曝光波長為1%~30%)透過者，但係透過之曝光之光中所產生之相位差較小之膜(例如，相位差為30度以下。較佳為0度)。於該方面，Enhancer型相位偏移光罩用之光罩基底之光半透過膜係與半色調式相位偏移光罩基底之光半透過膜不同。該光半透過膜之材料包含與半色調式相位偏移光罩基底之光半透過膜相同之元素，但各元素之組成比或膜厚係以相對於曝光之光成為特定之透過率與特定之較小之相位差的方式進行調整。
(3)具備包含含有過渡金屬、或過渡金屬及矽(包含過渡金屬矽化物、尤其矽化鉬)之化合物之材料之遮光膜的二元光罩基底
該遮光膜(薄膜)包含含有過渡金屬及矽之化合物之材料。作為此種材料之例，可列舉以過渡金屬及矽、與氧及/或氮為主要構成要素之材料。又，作為遮光膜之材料之例，可列舉以過渡金屬、與氧、氮 及/或硼為主要構成要素之材料。可應用之過渡金屬例如為鉬、鉭、鎢、鈦、鉿、鎳、釩、鋯、鈮、鈀、釕、銠、鉻等。
尤其於由矽化鉬之化合物形成遮光膜之情形時，遮光膜可為遮光層(MoSi等)與正面抗反射層(MoSiON等)之2層構造，亦可為進而於遮光層與基板之間添加有背面抗反射層(MoSiON等)之3層構造。
又，遮光膜亦可設為膜厚方向上之組成為連續地或階段性地不同之組成梯度膜。
又，為了形成微細圖案，亦可於遮光膜上形成蝕刻光罩膜，減小光阻膜之厚度。該蝕刻光罩膜較佳為包含對包含過渡金屬矽化物之遮光膜之蝕刻具有蝕刻選擇性(具有蝕刻耐性)之材料。蝕刻光罩膜尤佳為包含含有鉻、或鉻中添加有氧、氮、碳等元素而成之鉻化合物之材料所構成。此時，藉由使蝕刻光罩膜具有抗反射功能，亦可於在遮光膜上殘留有蝕刻光罩膜之狀態下製作轉印用光罩。
藉由於利用本發明之光罩基底之製造方法製造而成的光罩基底之薄膜形成轉印圖案，可製造轉印用光罩。薄膜上之轉印圖案之形成可使用公知之方法進行。
[實施例]
以下，藉由實施例，對本發明之實施形態進一步具體地進行說明。同時，亦對相對於實施例之比較例進行說明。
[實施例1]
首先，準備主表面之尺寸為約152mm×約152mm、厚度為約6.35mm之包含合成石英玻璃之透光性基板。該透光性基板係將主表面研磨成特定之平坦度及表面粗糙度，其後實施特定之洗淨處理及乾燥處理而成者。再者，該透光性基板係形成有薄膜之側之主表面(一主表面)之142mm見方之內側區域中的平坦度為0.3μm以下，表面形狀為凸形狀。又，主表面之表面粗糙度係以邊長為1μm之四邊形內之測定 區域內之均方根(root mean square)平均粗糙度Rq計為0.2nm以下。利用雷射拉曼分光光度法測定該透光性基板之材料中之氫濃度，結果為2.0×1017[分子數/cm3]。然後，使用表面形狀解析裝置(UltraFLAT 200M(Corning TROPEL公司製造))測定該透光性基板之一主表面形狀(測定區域係以透光性基板之中心為基準的邊長為142mm之四邊形之內側區域。以下，利用表面形狀解析裝置測定之表面形狀之測定區域與其相同)。
繼而，於包含合成石英玻璃之透光性基板上形成ArF準分子雷射(波長193nm)用之半色調式相位偏移膜(薄膜)。具體而言，於包含合成石英玻璃之透光性基板上，使用單片式濺鍍裝置，利用反應性濺鍍(DC濺鍍)，以膜厚67nm成膜MoSiN膜。濺鍍靶使用有鉬(Mo)與矽(Si)之混合靶(原子%比Mo：Si=6：94)。成膜氣體使用有氬氣、氮氣及氦氣之混合氣體(氣壓0.3Pa，氣體流量比Ar：N2：He=12.5：50：100)。將DC電源之電力設為3.0kW。該半色調式相位偏移膜係於ArF準分子雷射之波長中，具有透過率為6.1%、相位差為177.1度之光學特性。然後，使用與上述同一之表面形狀解析裝置測定形成於透光性基板之主表面上之半色調式相位偏移膜(薄膜)之表面形狀。
繼而，對具備該薄膜之透光性基板以450℃進行30分鐘之加熱處理(退火處理)，進行降低薄膜之膜應力之處理。然後，使用與上述同一之表面形狀解析裝置測定加熱處理後之薄膜之表面形狀。
繼而，使用SF6與He之混合氣體作為蝕刻氣體，利用乾式蝕刻，將形成於透光性基板之一主表面上之薄膜全面去除。然後，使用與上述同一之表面形狀解析裝置測定全面去除薄膜後之透光性基板之一主表面形狀。
以與該實施例1同樣之步驟，準備材料中之氫濃度為2.0×1017[分子數/cm3]之透光性基板。使用表面形狀解析裝置測定該透光性基板 之一主表面形狀。繼而，於該透光性基板之一主表面上，於同樣之條件下，利用反應性濺鍍形成包含MoSiN膜之半色調式相位偏移膜(薄膜)。對形成該薄膜後之透光性基板，於同樣之條件下進行加熱處理。然後，同樣地利用表面形狀解析裝置測定加熱處理後之薄膜之表面形狀。形成有該薄膜之透光性基板係根據自加熱處理後之薄膜之表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量為-0.024[μm]。
繼而，於該半色調式相位偏移膜(薄膜)上形成包含鉻系材料之遮光膜。藉此，製造在透光性基板上積層有半色調式相位偏移膜與遮光膜之光罩基底。遮光膜具有自透光性基板側積層有CrOCN層/CrN層/CrOCN層之構造，3層之合計膜厚為48nm。繼而於遮光膜上利用旋轉塗佈法形成光阻膜。其次，將測試圖案描繪曝光至光阻膜，並進行顯影處理等，形成光阻圖案。對形成有測試圖案之光阻膜使用圖案位置測定裝置(KLA-Tencor公司製造之LMS IPRO Series)進行測試圖案之測定。進行以該光阻圖案為光罩之乾式蝕刻，於遮光膜形成測試圖案。
繼而，剝離光阻膜，進行以形成有測試圖案之遮光膜為光罩之乾式蝕刻，於半色調式相位偏移膜形成測試圖案。藉由該等步驟，製作在透光性基板上具有形成有測試圖案之半色調式相位偏移膜與遮光膜之積層構造的圖案測試用之轉印用光罩。對形成有測試圖案之半色調式相位偏移膜與遮光膜使用圖案位置測定裝置，進行測試圖案之測定。
然後，使用圖案位置測定裝置，對比形成於光阻膜之測試圖案、及形成於半色調式相位偏移膜與遮光膜之測試圖案。然後，求出形成於半色調式相位偏移膜之測試圖案之位移量，結果最大為1.2nm。該位移量係即便為應用雙重圖案化技術之轉印用光罩，亦為可 充分容許之範圍內之大小。
[實施例2]
於實施例2中，作為用以降低薄膜之膜應力之處理，對形成有薄膜之透光性基板進行照射自閃光燈發出之光之處理(光照射處理)，來代替進行加熱形成有薄膜之透光性基板之加熱處理。於光照射處理中，使用氙氣閃光燈，以照射強度15J/cm2、0.01秒進行照射光之處理。除進行光照射處理來代替加熱處理以外，係藉由與上述實施例1同一之條件及次序，進行透光性基板之主表面形狀及薄膜之表面形狀之測定。
[比較例1]
於比較例1中，使用有材料中之氫濃度為7.4×1018[分子數/cm3]之透光性基板，除此以外係藉由與上述實施例1同一之條件及次序，進行透光性基板之主表面形狀及薄膜之表面形狀之測定。
[比較例2]
於比較例2中，使用有材料中之氫濃度為7.4×1018[分子數/cm3]之透光性基板，除此以外係藉由與上述實施例2同一之條件及次序，進行透光性基板之主表面形狀及薄膜之表面形狀之測定。
對實施例1、2及比較例1、2之各者算出以下(1)~(5)之平坦度變化量([μm])。該等平坦度變化量均為於142mm見方之內側區域內算出者。再者，平坦度變化量為正之數值之情形係指表面形狀於凸方向上變化，平坦度變化量為負之數值之情形係指表面形狀於凹方向上變化。
(1)根據自加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量
(2)根據自加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀中減去 全面去除薄膜後之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量
(3)根據自全面去除薄膜後之透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量
(4)根據自加熱處理前或光照射處理前之薄膜之表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量
(5)根據自加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀中減去加熱處理前或光照射處理前之薄膜之表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量
觀察表1所示結果可知，於實施例1中，根據自全面去除薄膜後露出之透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量成為0.023μm(藉由加熱處理，表面形狀於凸方向上微小地變化)，以絕對值計成為100nm以下。
相對於此，於比較例1中，根據自全面去除薄膜後露出之透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量成為0.112μm(藉由加熱處 理，表面形狀於凸方向上大幅地變化)，以絕對值計未成為100nm以下。
於實施例2中，根據自全面去除薄膜後露出之透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量成為-0.025μm(藉由光照射處理，表面形狀於凹方向上微小地變化)，以絕對值計成為100nm以下。
相對於此，於比較例2中，根據自全面去除薄膜後露出之透光性基板之一主表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量成為-0.131μm(藉由光照射處理，表面形狀於凹方向上大幅地變化)，以絕對值計未成為100nm以下。
為了更準確地特定形成於透光性基板上之薄膜之膜應力，較理想為將「(2)根據自加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀中減去全面去除薄膜後之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量」設為指標。然而，存在為了使用該平坦度變化量之指標而需要剝離薄膜之問題。若將「(1)根據自加熱處理後或光照射處理後之薄膜之表面形狀中減去形成薄膜前之透光性基板之一主表面形狀而獲得的差分形狀所算出之平坦度變化量」設為用以特定薄膜之膜應力之指標，則無須去除薄膜。
比較例1或比較例2之光罩基底係因加熱處理後或光照射處理後的基板之主表面形狀較大地變化，而引起(1)之平坦度變化量與(2)之平坦度變化量之差變得過大。因此，(1)之平坦度變化量無法用作特定膜應力之指標。相對於此，實施例1或實施例2之光罩基底係由於加熱處理後或光照射處理後的基板之主表面形狀之變化較小，因而(1)之平坦度變化量與(2)之平坦度變化量之差微小。因此，實施例1或實施例2之光罩基底係即便將(1)之平坦度變化量用作特定膜應力之指標 亦不會於實用上產生問題。
71‧‧‧主表面
72‧‧‧側面
73‧‧‧倒角面

Claims (9)

  1. 一種光罩基底之製造方法，其特徵在於：其係於透光性基板上具備薄膜之光罩基底之製造方法，且包括以下步驟：準備包含氫含量未達7.4×1018分子數/cm3之玻璃材料、且具有對向之1組主表面之透光性基板；於上述透光性基板之一主表面，形成包含含有矽或金屬之材料之薄膜；及對形成有上述薄膜之透光性基板進行加熱處理或光照射處理；且特定區域內之平坦度變化量以絕對值計為100nm以下，上述特定區域內之平坦度變化量係基於由形成上述薄膜前之上述透光性基板之一主表面形狀、與去除上述薄膜後露出之上述透光性基板之一主表面形狀所獲得的差分形狀而算出。
  2. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中於上述透光性基板中之另一主表面未形成薄膜。
  3. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中形成上述薄膜之步驟包含：對透光性基板之一主表面使用濺鍍法形成薄膜。
  4. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中上述加熱處理之加熱溫度為300℃以上。
  5. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中上述光照射處理係對形成有薄膜之透光性基板照射自閃光燈發出之光之處理。
  6. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中上述玻璃材料為合成石英玻璃。
  7. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中上述薄膜包含含有過渡金屬與矽之材料。
  8. 如請求項1之光罩基底之製造方法，其中上述薄膜之內部應力為360MPa以下。
  9. 一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於包括以下步驟：於利用如請求項1至8中任一項之製造方法製造而成之光罩基底之上述薄膜上形成轉印圖案。
TW102139423A 2012-11-08 2013-10-30 光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法 TWI610126B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012245957 2012-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201423261A true TW201423261A (zh) 2014-06-16
TWI610126B TWI610126B (zh) 2018-01-01

Family

ID=50684500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102139423A TWI610126B (zh) 2012-11-08 2013-10-30 光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9664997B2 (zh)
JP (1) JP6371221B2 (zh)
KR (1) KR102190850B1 (zh)
TW (1) TWI610126B (zh)
WO (1) WO2014073389A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI673564B (zh) * 2014-03-30 2019-10-01 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 光罩基底、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法
TWI721681B (zh) * 2014-12-24 2021-03-11 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102236892B1 (ko) * 2013-04-16 2021-04-07 외를리콘 서피스 솔루션즈 아게, 페피콘 크로뮴-기반 산화 보호층
JP6477159B2 (ja) * 2015-03-31 2019-03-06 信越化学工業株式会社 ハーフトーン位相シフトマスクブランクス及びハーフトーン位相シフトマスクブランクスの製造方法
JP6418035B2 (ja) * 2015-03-31 2018-11-07 信越化学工業株式会社 位相シフトマスクブランクス及び位相シフトマスク
JP2016191822A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 Hoya株式会社 膜応力の評価方法、マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法
CN111962149A (zh) * 2020-08-11 2020-11-20 长沙新材料产业研究院有限公司 一种生长金刚石厚膜的籽晶及其制备方法与应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005298330A (ja) * 1998-10-28 2005-10-27 Asahi Glass Co Ltd 合成石英ガラスおよびその製造方法
EP1043282A4 (en) 1998-10-28 2004-03-31 Asahi Glass Co Ltd SYNTHETIC QUARTZ GLASS AND MANUFACTURING METHOD
US6242136B1 (en) * 1999-02-12 2001-06-05 Corning Incorporated Vacuum ultraviolet transmitting silicon oxyfluoride lithography glass
JP3722029B2 (ja) 2000-09-12 2005-11-30 Ｈｏｙａ株式会社 位相シフトマスクブランクの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法
JP4258631B2 (ja) 2002-12-03 2009-04-30 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法
US7635658B2 (en) * 2005-11-07 2009-12-22 Corning Inc Deuteroxyl-doped silica glass, optical member and lithographic system comprising same and method of making same
JP5035516B2 (ja) 2005-12-08 2012-09-26 信越化学工業株式会社 フォトマスク用チタニアドープ石英ガラスの製造方法
US7678511B2 (en) * 2006-01-12 2010-03-16 Asahi Glass Company, Limited Reflective-type mask blank for EUV lithography
DE102007019154B4 (de) * 2007-04-20 2012-07-26 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus synthetischem Quarzglas mit erhöhter Strahlenbeständigkeit
JP4853686B2 (ja) * 2009-03-31 2012-01-11 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク又はその製造中間体の検査方法、高エネルギー線の照射エネルギー量の決定方法、及びフォトマスクブランクの製造方法
US20110159411A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Bennett Olson Phase-shift photomask and patterning method
CN105739233B (zh) 2010-04-09 2019-11-05 Hoya株式会社 相移掩模坯料及其制造方法、以及相移掩模
JP5737070B2 (ja) 2010-09-02 2015-06-17 信越化学工業株式会社 チタニアドープ石英ガラス及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI673564B (zh) * 2014-03-30 2019-10-01 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 光罩基底、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法
TWI721681B (zh) * 2014-12-24 2021-03-11 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6371221B2 (ja) 2018-08-08
US20150331311A1 (en) 2015-11-19
JPWO2014073389A1 (ja) 2016-09-08
KR102190850B1 (ko) 2020-12-14
TWI610126B (zh) 2018-01-01
US9664997B2 (en) 2017-05-30
WO2014073389A1 (ja) 2014-05-15
KR20150083879A (ko) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI610126B (zh) 光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法
TWI538010B (zh) 光罩基底之製造方法及轉印用光罩之製造方法與光罩基底及轉印用光罩
US9946153B2 (en) Mask blank and transfer mask
US7351505B2 (en) Phase shift mask blank, phase shift mask, and pattern transfer method
JP4462423B2 (ja) フォトマスクブランクの製造方法
JP5713953B2 (ja) フォトマスクブランクおよびその製造方法
TWI784733B (zh) 遮罩基底、轉印用遮罩之製造方法及半導體元件之製造方法
JP7062573B2 (ja) マスクブランク、位相シフトマスク、及び半導体デバイスの製造方法
KR101920963B1 (ko) 하프톤 위상 시프트형 포토마스크 블랭크, 그의 제조 방법 및 하프톤 위상 시프트형 포토마스크
KR20200123119A (ko) 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 및 반도체 디바이스의 제조 방법
JP6263051B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法
JP4371230B2 (ja) フォトマスクブランクの製造方法
JP5868905B2 (ja) フォトマスクブランクの製造方法およびフォトマスクブランク
JP7337245B2 (ja) ブランクマスク、ブランクマスク成膜装置及びブランクマスクの製造方法
JP2014209200A (ja) マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法
TWI827878B (zh) 光罩基底、相偏移光罩及半導體裝置之製造方法
JP6153820B2 (ja) マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法
JP6336792B2 (ja) マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法