WO2010061828A1 - マスクブランク用基板 - Google Patents

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WO2010061828A1
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mask blank
main surface
photomask
difference
substrate
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佐々木　達也
貴裕 宮崎
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Hoya株式会社
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    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
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Definitions

  • the present invention relates to a mask blank substrate for a photomask used in a photolithography process.
  • a photomask is used in a photolithography process of a semiconductor manufacturing process.
  • the demand for miniaturization in this photolithography process is increasing.
  • the exposure apparatus using ArF exposure light (193 nm) has been increased in NA in order to cope with miniaturization, and further increased in NA due to the introduction of immersion exposure technology.
  • the pattern line width becomes finer
  • the allowable amount of misalignment of the transfer pattern due to the flatness becomes smaller
  • the NA increases, the focus tolerance in the lithography process becomes smaller. Therefore, the flatness of the main surface of the mask substrate, particularly on the pattern forming side (hereinafter, the main surface on this side is simply referred to as the main surface or the substrate main surface) is becoming more important. .
  • this photomask when this photomask is chucked on the mask stage of the exposure apparatus by a vacuum chuck, it may be greatly deformed at the time of chucking due to the compatibility with the mask stage and the vacuum chuck.
  • product management is conventionally performed based on the flatness of the photomask before chucking, even if it is a good product before chucking, depending on the compatibility with the mask stage and vacuum chuck, when it is chucked on the mask stage of the exposure apparatus
  • the flatness of the photomask may be greatly deteriorated. In particular, the tendency is remarkable in the substrate that has a relatively low symmetry of the shape of the main surface and tends to have a twisted shape.
  • the substrate polishing process has been focused on further flattening the main surface of the substrate, and a substrate that has been polished to a high flatness is selected from the polished substrates, and is suitable for the exposure apparatus to be used.
  • the method of extracting things by simulation was taken.
  • polishing to be a substrate having high flatness by a double-side polishing apparatus that polishes a plurality of substrates at the same time, among the substrates polished simultaneously the number of substrates that reach the target flatness is small, The yield of board production was a problem.
  • a substrate polished to a high flatness is not necessarily a substrate suitable for an exposure apparatus to be used, and the yield of substrate production is greatly reduced, which is a problem.
  • a photolithography process is performed on each layer when forming a laminated structure having a circuit pattern of a semiconductor device. Since the circuit pattern needs to form wiring also between the lower layer and the upper layer, the overlay accuracy of the pattern of each layer is important. In particular, high overlay accuracy is required for a set of photomasks used in forming a laminated structure of semiconductor devices due to recent miniaturization and high density of patterns. That is, the overlay accuracy on a wafer having a flash memory hp (half pitch) of 36 nm generation is 1.3 nm or less, and the hp 25 nm generation is 0.9 nm or less.
  • Double patterning / double exposure (DP / DE) technology has been developed as one means for solving the problems of the lithography technology.
  • one fine and high-density pattern is divided into two relatively sparse patterns (first pattern and second pattern). The process is the same until the formed photomask (first photomask, second photomask) is manufactured.
  • first, an exposure process and a development process for transferring the first pattern using the first photomask are performed on the first resist film applied on the outermost layer of the semiconductor device. Then, the first pattern is transferred to the first resist film (first resist pattern formation). Next, the outermost layer is dry-etched using the first resist film pattern as an etching mask, and the first pattern is transferred to the outermost layer. Next, the first resist pattern is peeled off, and a second resist film is applied on the outermost layer. Next, an exposure step and a development step for transferring the second pattern to the second resist film are performed using the second photomask, and the second pattern is transferred to the second resist film (second resist). Pattern formation).
  • the outermost layer is dry-etched using the second resist film pattern as an etching mask, and the second pattern is transferred to the outermost layer.
  • a fine and high-density pattern in which the first pattern and the second pattern are synthesized can be transferred to the outermost surface layer of the semiconductor device.
  • an exposure process for transferring the first pattern with the first photomask is performed on the resist film coated on the outermost layer of the semiconductor device, and further with the second photomask.
  • the same resist film, which is an exposure process for transferring the second pattern is exposed twice.
  • a fine and high-density pattern in which the first pattern and the second pattern are synthesized can be transferred to the resist film.
  • Subsequent transfer of the fine and high-density pattern to the outermost layer of the semiconductor device is performed by a conventional process.
  • the overlay accuracy of the first pattern and the second pattern that are exposed and transferred by the two-sheet photomask used is the accuracy of the semiconductor device. It greatly affects the pattern transfer accuracy (If the overlay accuracy is low, the width of the conductive line formed on the semiconductor device will fluctuate greatly, or it will be in a disconnected or short-circuited state. Become). In this set of photomasks, even if the pattern can be formed on each photomask with very high positional accuracy, if the tendency of substrate deformation when the photomask is vacuum chucked to the exposure apparatus differs, The positional deviation of the upper pattern does not show a different tendency, and the overlay accuracy is greatly deteriorated.
  • a deformation force is applied to the substrate. At this time, if the substrate deformation tendency is different for each photomask, the pattern displacement on each substrate also shows a different tendency, and the overlay accuracy is greatly deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above points, and it is possible to further reduce the change in flatness of the main surface before and after the chuck, thereby greatly reducing the positional deviation caused by the photomask.
  • Mask blank substrate, mask blank, reflective mask blank, photomask, reflective mask, mask blank substrate set, mask blank set, photomask set that can greatly reduce the difference in substrate deformation tendency before and after chucking
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device manufactured using these.
  • the mask blank substrate of the present invention includes (1) a first symmetry axis that passes through a center point set on a main surface of a substrate having two main surfaces and four end surfaces and is parallel to either end surface, and the center point A second symmetry axis that passes through the first symmetry axis and is perpendicular to the first symmetry axis, and sets the measurement points in a grid shape with respect to the first symmetry axis and the second symmetry axis, and sets the height of the main surface from the reference plane. (2) calculating the difference in height measurement values for the measurement points located in line symmetry with respect to the first symmetry axis, and calculating the difference in height measurement values for all Of these, the difference in the number corresponding to at least 95% is within a predetermined value.
  • the mask blank substrate of the present invention calculates a difference in height measurement values between measurement points located in line symmetry with respect to the second symmetry axis, and calculates the total number of differences in the calculated height measurement values.
  • the difference in the number corresponding to at least 95% is preferably within a predetermined value.
  • the mask blank substrate of the present invention includes (1) a first symmetry axis that passes through a center point set on a main surface of a substrate having two main surfaces and four end surfaces and is parallel to either end surface, and the center point And a second symmetry axis that is orthogonal to the first symmetry axis and sets the measurement points in a grid shape with respect to each of the first symmetry axis and the second symmetry axis, and the main surface from the reference plane (2)
  • the overlapping position The height difference between the measurement points is calculated, and the difference between the calculated height measurement values is at least 95% of the total number within a predetermined value.
  • the measurement point is set on the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern is provided.
  • the flatness in the 132 mm square region on the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern is provided is 0.3 ⁇ m or less, and the difference in the calculated height measurement value
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the total number is preferably within 10 nm.
  • the flatness in the region within 142 mm square on the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern is provided is 0.3 ⁇ m or less, and the difference in the calculated height measurement value
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the total number is preferably within 20 nm.
  • a highly symmetric mask blank substrate can be realized.
  • the main surface has a high symmetry, the variation in deformation force applied to the substrate during chucking to the exposure apparatus is small, and biased deformation is unlikely to occur.
  • variation in deformation force applied to the substrate is small and biased deformation hardly occurs. For this reason, the flatness of the main surface after chucking can be made better, and the displacement caused by the photomask can be greatly reduced.
  • the flatness in the 132 mm square area of the main surface is 0.3 ⁇ m or less, the flatness before chucking to the exposure apparatus can be made high, so that before and after chucking to the exposure apparatus.
  • the amount of change in flatness is also reduced, and the displacement caused by the photomask can be further suppressed.
  • the flatness in a region within 142 mm square of the main surface which is a more severe condition, is defined to be 0.3 ⁇ m or less because a higher level mask blank substrate can be obtained.
  • the mask blank substrate of the present invention at least 95 out of the total difference points with respect to the difference between the height measurement values calculated in the chuck area of the main surface, which is the area to be sucked and chucked when installed in the exposure apparatus. It is preferable that the difference in the number corresponding to% is within 2 nm.
  • the measurement point is set on the main surface opposite to the side on which the thin film for forming the transfer pattern is provided, and at least 95 out of the total number of calculated height difference values. It is preferable that the difference in the number corresponding to% is within 5 nm.
  • This configuration is particularly suitable for use as a mask blank substrate used in a reflective mask for EUV (Extreme Ultra Violet) exposure in which the back side of the substrate is chucked when being set in an exposure apparatus. Since the substrate having this configuration has high symmetry on the back surface and high flatness, the substrate deformation force when the back surface side is chucked becomes more uniform, and a multilayer reflective film and an absorber pattern are formed. The flatness change of the main surface on the front side can be suppressed. Thereby, the position shift in the reflective mask for EUV exposure can be significantly suppressed.
  • EUV Extreme Ultra Violet
  • a transfer pattern forming thin film is preferably formed on the main surface of the mask blank substrate having the above structure.
  • the reflective mask blank of the present invention is a mask blank substrate in which the main surface shape is defined on the main surface opposite to the side on which the thin film for forming the transfer pattern is provided, on the side on which the thin film for forming the transfer pattern is provided. It is preferable that a multilayer reflective film and a transfer pattern forming thin film are formed on the main surface, and a back film is formed on the opposite main surface.
  • a transfer pattern is formed on the transfer pattern forming thin film of the mask blank having the above structure.
  • a transfer pattern is formed on the transfer pattern forming thin film of the reflective mask blank having the above-described configuration.
  • the mask blank substrate set of the present invention preferably includes a plurality of mask blank substrates having the above-described configuration.
  • the mask blank set of the present invention is preferably a set of a plurality of mask blanks as described above.
  • the photomask set of the present invention is a set of two photomasks, and two transfer patterns divided by a double patterning / double exposure technique from one transfer pattern are two photomask transfer patterns. It is preferable that the thin film is formed separately.
  • substrates having high symmetry show the same substrate shape deformation tendency when chucked by the exposure apparatus.
  • the tendency of the positional deviation of the photomasks is the same, and the flatness change amount is suppressed to be small, so that the positional accuracy between the photomasks of the photomask set can be set to a very high level.
  • the semiconductor device manufacturing method of the present invention preferably includes a step of exposing and transferring a photomask transfer pattern onto a resist film on a wafer by photolithography using the photomask described above.
  • the semiconductor device manufacturing method of the present invention preferably includes a step of exposing and transferring a transfer pattern of the reflective mask onto a resist film on the wafer by EUV lithography using the reflective mask described above.
  • the semiconductor device manufacturing method of the present invention preferably includes a step of exposing and transferring a photomask transfer pattern onto a resist film on a wafer by photolithography using the photomask set described above.
  • the mask blank substrate of the present invention includes (1) a first symmetry axis that passes through a center point set on a main surface of a substrate having two main surfaces and four end surfaces and is parallel to either end surface, and the center point A second symmetry axis that passes through the first symmetry axis and is perpendicular to the first symmetry axis, and sets the measurement points in a grid shape with respect to the first symmetry axis and the second symmetry axis, and sets the height of the main surface from the reference plane. And (2) calculating the difference in height measurement value between the measurement points at line symmetry positions with respect to the first symmetry axis (similarly, line symmetry with respect to the second symmetry axis).
  • (A)-(c) is a figure which shows the main surface shape of the board
  • the mask blank substrate of the present invention includes (1) a first symmetry axis that passes through a center point set on a main surface of a substrate having two main surfaces and four end surfaces and is parallel to either end surface, and the center point A second symmetry axis that passes through the first symmetry axis and is perpendicular to the first symmetry axis, and sets the measurement points in a grid shape with respect to the first symmetry axis and the second symmetry axis, and sets the height of the main surface from the reference plane. (2) calculating the difference in height measurement values for the measurement points located in line symmetry with respect to the first symmetry axis, and calculating the difference in height measurement values for all Of these, the difference in the number corresponding to at least 95% is within a predetermined value.
  • FIG. 1 is a plan view showing a mask blank substrate according to an embodiment of the present invention.
  • a mask blank substrate 1 shown in FIG. 1 is a rectangular substrate subjected to predetermined polishing, and the main surface shown in FIG. 1 is a main surface on the side where a thin film for forming a transfer pattern is provided.
  • first symmetry axis A that is parallel and equidistant to the left and right end faces 1a and 1b
  • second symmetry axis B that is parallel and equidistant to the upper and lower end faces 1c and 1d.
  • a virtual grid one-dot chain line
  • the grid intersection is the measurement point.
  • the symmetry in the mask blank substrate according to the present invention is, for example, a region within a 132 mm square of the main surface (region surrounded by a broken line in FIG. 1), and each measurement point (for example, The height of the main surface from the reference surface at the first measurement point and the second measurement point) is measured, and both measurements are equidistant from the first symmetry axis A in the direction perpendicular to the first symmetry axis A.
  • the height measurement value difference (D1) at the point (first measurement point, second measurement point) is calculated, the difference of the height measurement value is calculated at each measurement point, and the calculated height measurement value
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the total number (the total number of calculated differences) is within a predetermined value (for example, within 10 nm).
  • the symmetry is obtained by measuring the height of the measurement point with respect to the reference plane at each measurement point having a left-right equidistant relationship about the first symmetry axis A.
  • the difference of the result is calculated at each measurement point and the number of the difference is counted, as shown in FIG. 3, at least 95% of the total number of the difference points is a predetermined value (within ⁇ 10 nm).
  • Means to enter thereby, at least high symmetry about the first symmetry axis A of the main surface can be ensured, and particularly when the chuck region (see FIG. 5) of the exposure apparatus extends in the direction of the first symmetry axis A. Since the substrate deformation force is applied symmetrically, the amount of change in flatness of the main surface can be suppressed, and high flatness can be realized.
  • the height difference (D1) between the two measurement points that are equidistant from the second symmetry axis B is calculated, and the difference between the height measurement values is calculated at each measurement point. What is necessary is just to apply the difference of the number corresponding to at least 95% of the total number within a predetermined value (for example, 10 nm) as the difference in the height measurement value.
  • the flatness of the main surface In order to further improve the flatness of the main surface, it is preferable to improve the flatness of the main surface before chucking to the exposure apparatus, and the flatness in a 132 mm square region of the main surface is 0.3 ⁇ m or less. It is preferable to add on condition that it is.
  • the symmetry in the mask blank substrate refers to a first symmetry axis A and a second symmetry axis B in a 132 mm square region of the main surface using the virtual grid and measurement points shown in FIG.
  • a difference is calculated between the measurement point before the overlapping rotation (for example, measurement point X1) and the measurement point after rotation (another) (for example, measurement point X2), as shown in FIG.
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the calculated total number is within a predetermined value (for example, 10 nm).
  • this symmetry is orthogonal to the first symmetry axis A and the second symmetry axis B, and is rotated about the intersection X between the first symmetry axis A and the second symmetry axis B about the direction crossing the paper surface.
  • the difference between the two measurement results is calculated, and the number of the differences is counted, as shown in FIG. It means that at least 95% of the difference falls within a predetermined value ( ⁇ 10 nm).
  • the difference between the calculated height measurement values may be any number as long as the number corresponding to at least 95% or more of the total number is within a predetermined value.
  • a numerical value of 95% corresponds to 2 ⁇ in the standard deviation used when looking at product variations in quality control.
  • Such a variation in accuracy can be said to be high enough to be absorbed by accuracy errors in the subsequent transfer pattern forming thin film forming process, photomask processing process, exposure process, and the like.
  • the deterioration of the product yield produced in order to manufacture the highly accurate mask blank substrate of the present invention can be suppressed within an allowable range.
  • the 3 ⁇ (99.7%) of the standard deviation is calculated, it is within a predetermined value among the total number of height measurement value differences. Good.
  • the flatness of the main surface before chucking to the exposure apparatus may be improved, and the flatness in a 132 mm square region of the main surface is 0.3 ⁇ m or less. It is preferable to add on condition that it is.
  • a region where a transfer pattern is formed on a thin film for pattern formation is 132 mm ⁇ 104 mm inside with respect to the center of the main surface. This is because at least a 132 mm square region on the main surface of the mask blank substrate on which the pattern forming thin film is formed needs to take into account the difference in height measurement value and the flatness.
  • the symmetry in the mask blank substrate according to the present invention means that each measurement point (in a 142 mm square region of the main surface is used as shown in FIG. 2 using the virtual grid and measurement points shown in FIG. For example, the height of the main surface from the reference plane at the first measurement point and the second measurement point) is measured, and is in a right-left equidistant relationship from the first symmetry axis A in the direction orthogonal to the first symmetry axis A.
  • a difference (D1) in height measurement values at both measurement points (first measurement point and second measurement point) is calculated, and the difference between the height measurement values is calculated at each measurement point, as shown in FIG.
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the calculated total number is within ⁇ 20 nm.
  • a higher symmetry about at least the first symmetry axis A of the main surface can be secured in a wider 142 mm square region of the main surface, and in particular, a chuck region of the exposure apparatus (see FIG. 5). Is applied in the direction of the first symmetry axis A, since the substrate deformation force is applied symmetrically, the amount of change in flatness of the main surface can be further suppressed, and high flatness can be realized.
  • the height difference (D1) between the two measurement points that are equidistant from the second symmetry axis B is calculated, and the difference between the height measurement values is calculated at each measurement point. What is necessary is just to apply the difference of the number corresponding to at least 95% of the total number within a predetermined value (for example, 20 nm) as the difference in the height measurement value.
  • the flatness of the main surface before chucking to the exposure apparatus may be improved, and the flatness in a 142 mm square region of the main surface is 0.3 ⁇ m or less. It is preferable to add on condition that it is.
  • the symmetry in the mask blank substrate according to the present invention refers to a first symmetry axis A and a second symmetry axis B in a 142 mm square region of the main surface using the virtual grid and measurement points shown in FIG.
  • a difference is calculated between the overlapping measurement point before rotation (for example, measurement point X1) and the rotated (different) measurement point (for example, measurement point X2), and is shown in FIG.
  • the difference in the number corresponding to at least 95% of the calculated total number is a predetermined value (for example, within 20 nm).
  • the pellicle as described above is often attached to the upper surface of the transfer pattern forming thin film on which the transfer pattern is formed.
  • This pellicle may be attached to an area inside the 132 mm square of the main surface, but is often attached to an area inside the 142 mm square. Since the deformation force is applied to the substrate in the portion where the pellicle is attached, it is meaningful to consider the difference in height measurement value and the flatness in the area inside the 142 mm square.
  • the flatness of the main surface before chucking to the exposure apparatus may be improved, and the flatness in a 142 mm square region of the main surface is 0.3 ⁇ m or less. It is preferable to add on condition that it is.
  • the calculation is performed within the chuck area of the main surface, which is the suction chucked area shown in FIG.
  • the difference D2 corresponding to at least 95% of the calculated total number is within 2 nm. There is preferably (see FIG. 2).
  • EUVL EUV lithography
  • EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically refers to light having a wavelength of about 0.2 nm to 100 nm.
  • a photomask (reflection mask) for EUV light for example, a reflective layer having a multilayer structure is provided on a substrate, and an absorber that absorbs soft X-rays or vacuum ultraviolet rays is formed in a pattern on the reflective layer.
  • a reflective mask for exposure is provided.
  • the main surface having a multilayer reflective film has a high compressive stress, so that the convex surface is deformed, and the back surface (that is, the main surface attracted by the chuck) is concave.
  • the reflective mask is fixed by an electrostatic chuck when attached to the exposure apparatus. In this case, since the suction spreads from the contact point between the mask substrate and the mask stage, the mask substrate contacts the mask stage from the outside, and the suction force spreads inward.
  • the back surface suction surface
  • the back surface is concave due to the high compressive stress caused by the multilayer reflective film, so that the outer portion first comes into contact with the mask stage.
  • the gap in the central portion generated at this time is not completely eliminated, and there is a problem that the substrate is not completely corrected (not flattened) even if the adsorption is poor or the adsorption is performed. For this reason, in the EUV mask, it is necessary to further increase the flatness on the back surface, and it is desirable that the back surface also has high symmetry.
  • the back surface (main surface opposite to the side on which the thin film for forming the transfer pattern is provided) is within 142 mm square of the main surface as shown in FIG. ,
  • the height of the main surface from the reference surface at each measurement point is measured and orthogonal to the first symmetry axis A.
  • a difference (D1) between height measurement values at both measurement points (first measurement point and second measurement point) that are equidistant from the second symmetry axis A is obtained, and the second symmetry axis B
  • the difference (D1) between the height measurement values at the two measurement points (first measurement point, second measurement point) that are equidistant from the second symmetry axis B in the direction orthogonal to Regarding the difference in height measurement values the difference in the number corresponding to at least 95% of the calculated total number It refers to but is within 5nm.
  • the difference in shape and height of the mask blank substrate can be obtained as described above by measuring TTV (plate thickness variation) with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser.
  • This wavelength shift interferometer calculates the difference in height of the measured surface from the interference fringes between the reflected light reflected from the measured surface and the back surface of the mask blank substrate and the measuring machine reference surface (front reference surface). The frequency difference of each interference fringe is detected, the interference fringe with the measuring machine reference surface (front reference surface) by the reflected light reflected from the measurement surface and the back surface of the mask blank substrate is separated, and The uneven shape of the measurement surface is measured.
  • a shape before a substrate having a twisted shape is attracted to the mask stage of the exposure apparatus is as shown in FIG.
  • FIG. 7B is a diagram predicting the surface shape when the substrate is attracted to the mask stage of the exposure apparatus. The prediction of the surface shape is performed by simulation based on the mask chuck structure of the exposure apparatus and the flatness of the main surface of the mask blank substrate that has already been acquired (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-157574).
  • this substrate has a shape that is largely distorted and easily deteriorates in overlay accuracy when it is attracted to the mask stage. Further, the amount of change in the shape of the substrate before and after being attracted to the exposure apparatus is as shown in FIG.
  • FIG. 8B is a diagram predicting the surface shape when the substrate is attracted to the mask stage of the exposure apparatus. The prediction of the surface shape is performed in the same manner as described above (see JP 2004-157574 A). As can be seen from FIG.
  • the substrate has a shape that is substantially flat in a state of being attracted to the mask stage and does not cause a decrease in overlay accuracy. Further, the amount of change in the shape of the substrate before and after being attracted to the exposure apparatus is as shown in FIG.
  • the flatness of the shape before adsorbing to the mask stage of the exposure apparatus is 0.3 ⁇ m, whether it is a substrate having no symmetry according to the present invention or a substrate having symmetry according to the present invention.
  • the shape after adsorbing to the mask stage of the exposure apparatus is completely different. That is, it can be seen that the mask blank substrate needs to have symmetry according to the present invention in order to flatten the shape after being attracted to the mask stage of the exposure apparatus.
  • a photolithography process is performed on each layer when forming a laminated structure having a circuit pattern of a semiconductor device. Since the circuit pattern needs to form wiring also between the lower layer and the upper layer, the overlay accuracy of the pattern of each layer is important. In particular, high overlay accuracy is required for a set of photomasks used in forming a laminated structure of semiconductor devices due to recent miniaturization and high density of patterns.
  • a substrate set used in a photomask set used when forming a laminated structure having a circuit pattern of a semiconductor device on a wafer may have a shape that approximates the main surface shape on the pattern forming side. desirable.
  • Double patterning / double exposure (DP / DE) technology has been developed as one means for solving the problems of the lithography technology.
  • one fine and high-density pattern is divided into two relatively sparse patterns (first pattern and second pattern). The process is the same until the formed photomask (first photomask, second photomask) is manufactured.
  • a first photomask is applied to the first resist film applied on the outermost layer (conductive layer, insulating layer, semiconductor layer, hard mask, etc.) of the wafer of the semiconductor device.
  • the exposure process and the development process for transferring the first pattern are performed, and the first pattern is transferred to the first resist film (first resist pattern formation).
  • the outermost layer is dry-etched using the first resist film pattern as an etching mask, and the first pattern is transferred to the outermost layer.
  • the first resist pattern is peeled off, and a second resist film is applied on the outermost layer.
  • an exposure step and a development step for transferring the second pattern to the second resist film are performed using the second photomask, and the second pattern is transferred to the second resist film (second resist).
  • Pattern formation Next, the outermost layer is dry-etched using the second resist film pattern as an etching mask, and the second pattern is transferred to the outermost layer.
  • the first photomask is used for the resist film applied on the outermost layer (conductive layer, insulating layer, semiconductor layer, hard mask, etc.) of the wafer of the semiconductor device.
  • the same resist film is exposed twice, in which an exposure process for transferring a pattern is performed, and an exposure process for transferring the second pattern with a second photomask is performed.
  • a fine and high-density pattern in which the first pattern and the second pattern are synthesized can be transferred to the resist film.
  • Subsequent transfer of the fine and high-density pattern to the outermost layer of the semiconductor device is performed by a conventional process.
  • the overlay accuracy of the first pattern and the second pattern that are exposed and transferred by the two-sheet photomask used is the accuracy of the semiconductor device. It greatly affects the pattern transfer accuracy (If the overlay accuracy is low, the width of the conductive line formed on the semiconductor device will fluctuate greatly, or it will be in a disconnected or short-circuited state. Become.). Even if the pattern can be formed on the photomask with very high positional accuracy, if the main surface shape of each substrate in the two photomasks in the set is different, the substrate deformation tendency when the exposure apparatus is vacuum chucked Will be different.
  • the substrate set used in the two-sheet photomask used in the double patterning / double exposure (DP / DE) technique has a shape that approximates the main surface shape on the pattern forming side. Therefore, for the substrate set used in the two-sheet photomask used in the double patterning / double exposure (DP / DE) technique, the substrate having the main surface having symmetry according to the present invention described above may be used. preferable.
  • a glass substrate can be used as the mask blank substrate.
  • the glass substrate is not particularly limited as long as it is used as a mask blank. Examples thereof include synthetic quartz glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, and alkali-free glass.
  • a glass substrate for EUV reflective mask blanks in order to suppress distortion of the transferred pattern due to heat during exposure, it is within the range of about 0 ⁇ 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., more preferably about 0.
  • a glass material having a low coefficient of thermal expansion in the range of ⁇ 0.3 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. is used.
  • an EUV reflective mask blank is made of a highly rigid glass material that can suppress deformation due to film stress.
  • a glass material having a high Young's modulus of 65 GPa or more is preferable.
  • amorphous glass such as SiO 2 —TiO 2 glass or synthetic quartz glass, or crystallized glass on which ⁇ -quartz solid solution is deposited is used.
  • Such a mask blank substrate can be manufactured through, for example, a rough polishing process, a precision polishing process, and an ultraprecision polishing process. At this time, the substrate to be manufactured is polished so that the main surface has the above-described symmetry as a minimum.
  • a specific method for producing a substrate having a shape with excellent symmetry is magnetic fluid polishing (MRF (Magneto Rheological Finishing)).
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a processing state by the MRF processing method, in which (a) shows a front sectional view and (b) shows a side sectional view.
  • a polishing blank (not shown) contained in a magnetic fluid 41 containing iron (not shown) is used as a workpiece for mask blanks with the aid of a magnetic field. 1 is contacted at a high speed, and the dwelling time of the contact portion is controlled to perform local polishing.
  • a mixed liquid of the magnetic fluid 41 and the polishing slurry 42 (magnetic polishing slurry 4) is put into the disc-shaped electromagnet 6 that is rotatably supported, and the tip thereof becomes the polishing spot 5 for local processing and should be removed.
  • the convex portion 13 is in contact with the polishing spot 5.
  • the magnetic polishing slurry 4 flows in a substantially two-layer state along the magnetic field on the disk, with a large amount of polishing slurry 42 distributed on the substrate 1 side and a large amount of magnetic fluid 41 distributed on the electromagnet 6 side. .
  • a part of this state is used as a polishing spot 5 for locally polishing, and is brought into contact with the surface of the substrate 1, whereby the convex portion 13 is locally polished and controlled to a flatness of several tens of nm.
  • the polishing spot 5 since the polishing spot 5 always flows, there is no deterioration in processing accuracy due to wear or shape change of the processing tool, and it is necessary to press the substrate 1 with a high load. Therefore, there is an advantage that there are few latent scratches and scratches in the surface displacement layer. Further, in the MRF processing method, when the substrate 1 is moved while bringing the polishing spot 5 into contact, the moving speed of the substrate 1 is controlled according to the processing allowance (required processing amount) set for each predetermined region. The removal amount can be easily adjusted.
  • a slurry in which fine abrasive particles are dispersed in a liquid is used.
  • the abrasive particles are, for example, silicon carbide, aluminum oxide, diamond, cerium oxide, zirconium oxide, manganese oxide, colloidal silica, and the like, and are appropriately selected according to the material of the workpiece, the processed surface roughness, and the like.
  • These abrasive particles are dispersed in a liquid such as water, an acidic solution, or an alkaline solution to form an abrasive slurry 42 and mixed with the magnetic fluid 41.
  • a mask blank can be obtained by forming a light-shielding film at least as a transfer pattern forming thin film on the main surface of such a mask blank substrate.
  • the material constituting the light shielding film include transition metal silicides typified by chromium, tantalum, and molybdenum silicide.
  • chromium-based light shielding film one or more elements selected from nitrogen, oxygen, carbon, fluorine, and boron may be added to chromium.
  • a tantalum-based light shielding film one or more elements selected from nitrogen, oxygen, carbon, fluorine and boron may be added to tantalum.
  • transition metal in the transition metal silicide examples include molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, zirconium, vanadium, hafnium, niobium, nickel, palladium, ruthenium, rhodium, or an alloy.
  • other films, an antireflection film, a semi-transmissive film, and the like may be appropriately formed depending on the use and configuration of the photomask.
  • the material of the antireflection film is CrO, CrON, CrOCN, etc.
  • MoSiON if it is a MoSi-based material. , MoSiO, MoSiN, MoSiOC, MoSiOCN, etc. (in the case of other transition metal silicides, Mo in the MoSi compound may be replaced with the transition metal).
  • phase shift film as the transfer pattern forming thin film, MSiON, MSiO, MSiN, MSiOC, MSiOCN (M: Mo, W, Ta, Zr, Ni, Ru, Rh, Pd, Hf, etc.) and the like are used. It is preferable.
  • the light shielding film and the phase shift film can be formed by sputtering.
  • a sputtering apparatus a DC magnetron sputtering apparatus, an RF magnetron sputtering apparatus, or the like can be used.
  • the in-plane distribution of the phase angle and the transmittance is determined between the substrate and the target. It also changes depending on the positional relationship.
  • the positional relationship between the target and the substrate will be described with reference to FIG.
  • the offset distance (the distance between the central axis of the substrate and a straight line passing through the center of the target and parallel to the central axis of the substrate) is adjusted by the area where the distribution of the phase angle and the transmittance should be ensured. Generally, when the area where the distribution should be secured is large, the necessary offset distance becomes large.
  • the offset distance in order to realize the phase angle distribution within ⁇ 2 ° and the transmittance distribution within ⁇ 0.2% within the 142 mm square substrate, the offset distance needs to be about 200 mm to 350 mm, A preferred offset distance is 240 mm to 280 mm.
  • the optimum range of the target-to-substrate vertical distance (T / S) varies depending on the offset distance, but the phase angle distribution is within ⁇ 2 ° and the transmittance distribution is within ⁇ 0.2% within the 142 mm square substrate. Therefore, the target-substrate vertical distance (T / S) needs to be about 200 mm to 380 mm, and the preferable T / S is 210 mm to 300 mm.
  • the target inclination angle affects the film formation speed. In order to obtain a large film formation speed, the target inclination angle is suitably from 0 ° to 45 °, and the preferred target inclination angle is from 10 ° to 30 °.
  • a photomask by patterning at least the light shielding film described above by photolithography and etching to provide a transfer pattern.
  • the etchant for etching is appropriately changed according to the material of the film to be etched.
  • a multilayer reflective film As a configuration of a reflective mask blank for EUV light, a multilayer reflective film, a protective film (may not be provided), a buffer film (may not be provided), an absorber film on the main surface on which a thin film for forming a transfer pattern is provided
  • (transfer pattern forming thin film) is laminated and a back surface film chucked by a chuck stage of an EUV exposure apparatus or a film forming apparatus is formed on the opposite main surface.
  • the back film is often an electrostatic chuck as the chuck stage of an EUV exposure apparatus or a film forming apparatus, the back film is preferably a conductive back film having conductivity.
  • the back film is preferably a Cr-based material such as Cr metal or Cr compound containing one or more elements selected from O, N, C, B and F in Cr.
  • Ta-based materials such as Ta metal, TaB, TaN, TaO, TaBN, TaBO, TaNO, TaBNO and the like are desirable.
  • the back film may be a single layer or a multilayer film of the above materials.
  • the multilayer reflective film needs to reflect EUV light with a high reflectivity (at least 60% or more), and has a low refractive index layer made of a low refractive index material (Si, etc.) and a high refractive index material (Mo, etc.). It has a structure in which combinations of refractive index layers are alternately stacked for 30 to 60 periods.
  • a Mo / Si periodic multilayer film in which Mo films and Si films are alternately stacked for about 40 cycles is preferably used as a multilayer reflective film applicable to EUV light having a wavelength of 13 to 14 nm.
  • Ru / Si periodic multilayer film Mo / Be periodic multilayer film, Mo compound / Si compound periodic multilayer film, Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / Ru periodic multilayer film, Si / Mo / Ru / Examples include a Mo periodic multilayer film and a Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film.
  • the protective film has a role of protecting the outermost surface of the multilayer reflective film from being damaged during dry etching for forming a transfer pattern on the absorber film, and a function of suppressing the surface oxidation of the outermost surface.
  • suitable materials for the protective film include Ru metals, Ru compounds, RuNb, and RuZr for Ru-based materials, and SiO 2 and SiON for Si-based materials.
  • the buffer film protects the outermost surface of the multilayer reflective film from being damaged during dry etching to form a transfer pattern on the absorber film, or when the absorber film on which the transfer pattern is formed has a defect.
  • FIB Fluorine Beam
  • Suitable materials for the buffer film include Cr-based materials such as Cr metal and Cr compounds (CrN, CrO, CrC, CrON, CrOC, CrOCN).
  • the absorber film is a thin film for forming a transfer pattern, and one having a high absorption rate for EUV light is used.
  • a tantalum-based material is most used for the absorber film, and Ta metal and Ta compounds (TaB, TaN, TaO, TaNO, TaBN, TaBO, TaBNO, etc.) are preferable.
  • a tantalum silicide-based material (TaSi, TaSiN, TaSiO, TaSiON, etc.) is also applicable.
  • DUV light 150 to 400 nm
  • the absorber film has a two-layer structure.
  • the lower layer may be an absorption layer made of a material having a high absorption rate for EUV light
  • the upper layer may be a low reflection layer made of a material having a low reflectivity for DUV light.
  • a material applicable to the absorber film is used for the lower layer.
  • a material having a relatively low reflectivity with respect to DUV light a material having a high degree of oxidation or nitridation
  • a Si-based oxide / nitride / oxynitride such as SiON is used for the upper layer.
  • Materials such as Cr-based oxides / nitrides / oxynitrides such as CrON are used.
  • Example 1 performed for clarifying the effect of the present invention will be described.
  • a rough polishing process was performed on the glass substrate obtained by lapping and chamfering the synthetic quartz glass substrate under the following polishing conditions. After the rough polishing step, the glass substrate was subjected to ultrasonic cleaning in order to remove the abrasive grains adhering to the glass substrate.
  • the polishing conditions such as the processing pressure, the number of rotations of the upper and lower surface plates, and the polishing time were appropriately adjusted. Polishing liquid: Cerium oxide (average particle size 2 ⁇ m-3 ⁇ m) + water Polishing pad: Hard polisher (urethane pad)
  • a precision polishing step was performed on the glass substrate after rough polishing under the following polishing conditions.
  • the glass substrate was subjected to ultrasonic cleaning in order to remove abrasive grains adhering to the glass substrate.
  • the main surface shape on the side of forming the transfer pattern of the glass substrate after the precision polishing step is polished by adjusting various conditions so that the four corners are convex. This is because in the next ultra-precise polishing process, the four corners of the main surface of the substrate are preferentially polished, and this prevents the edge of the four corners from sagging.
  • the flatness within a 142 mm square can be made 0.3 ⁇ m or less. Polishing liquid: Cerium oxide (average particle size 1 ⁇ m) + water Polishing pad: Soft polisher (suede type)
  • an ultra-precise polishing step was performed on the glass substrate after precision polishing under the following polishing conditions.
  • the glass substrate was ultrasonically cleaned to remove abrasive grains adhering to the glass substrate.
  • the polishing conditions such as the processing pressure, the number of rotations of the upper and lower surface plates, and the polishing time were appropriately adjusted.
  • This ultra-precision polishing process has a characteristic that four corners are preferentially polished due to the substrate shape being square.
  • the polishing conditions are set so that the flatness within the 142 mm square of the main surface of the substrate does not become larger than 0.3 ⁇ m while the surface roughness of the main surface of the substrate is set to a predetermined roughness of 0.4 nm or less. .
  • polishing liquid Colloidal silica (average particle size 100 nm) + water
  • Polishing pad Super soft polisher (suede type)
  • the flatness and symmetry of the main surface of the glass substrate thus obtained were examined with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser.
  • the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern on the square-shaped substrate subjected to the predetermined polishing is provided is parallel to the left and right end surfaces.
  • a first symmetry axis that is equidistant and a second symmetry axis that is parallel and equidistant to the first end faces are respectively set, and the first symmetry axis in a region within 132 mm square of the main surface.
  • a virtual grid was set at predetermined intervals with respect to the second axis of symmetry, and the grid intersection was used as a measurement point, and the height of the main surface from the reference plane at each measurement point was measured.
  • (2) the flatness in the 132 mm square area of the substrate was calculated from the measured values, and those larger than 0.3 ⁇ m were rejected.
  • the substrate having symmetry according to the present invention is a usable product, and local processing is required, and the local processing by the MRF processing method is performed on the glass substrate whose region is specified. . That is, polishing is locally performed by bringing the abrasive grains contained in the magnetic fluid into contact with the substrate with the aid of a magnetic field and controlling the residence time of the contact portion. In this polishing process, the longer the convexity of the convex part, the longer the residence time of the contact part by the abrasive grains. Further, the smaller the convexity of the convex part, the shorter the residence time of the contact part by the abrasive grains is controlled.
  • a light shielding film (thin film forming a transfer pattern) composed of a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a front surface antireflection layer was formed in that order.
  • a Cr target is used as a sputtering target
  • a gas pressure of 0.2 Pa, a DC power supply of 1.7 kW, and a CrOCN film having a thickness of 39 nm was formed as a back surface antireflection layer.
  • a Cr target is used as a sputtering target
  • a CrON film having a thickness of 17 nm was formed as a light shielding layer at 1.7 kW.
  • the two mask blanks obtained in this way are used as a mask blank set, each using DP technology, and one fine and high-density transfer pattern corresponding to the DRAM hp32nm generation is converted into two relatively sparse patterns.
  • Two divided transfer patterns were formed on the light-shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively, to produce a DP photomask set.
  • Each DP photomask was inspected with a mask inspection machine and found to satisfy the conditions required for a DP hp32 nm DP photomask. Furthermore, using this DP photomask set, pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • two mask blanks manufactured in the same way are used as a mask blank set, each using DE technology, and one fine and high-density transfer pattern corresponding to the DRAM hp32nm generation is converted into two relatively sparse patterns.
  • the divided two transfer patterns were respectively formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process to produce a DE photomask set.
  • Each of the DE photomasks was inspected with a mask inspection machine, and the conditions required for a DRAM hp32 nm generation DE photomask were satisfied.
  • each of the two mask blanks manufactured in the same manner is used to form each circuit pattern of a laminated structure of semiconductor devices corresponding to the DRAM hp 45 nm generation on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process.
  • a set was made.
  • the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a precision polishing and an ultra-precision polishing process were performed to obtain a plurality of glass substrates. The flatness and symmetry of the main surface of the glass substrate thus obtained were examined with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser. In order to investigate the flatness and symmetry of the main surface, first, (1) the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern on the square-shaped substrate subjected to the predetermined polishing is provided is parallel to the left and right end surfaces.
  • (2) the flatness in the 132 mm square area of the substrate was calculated from the measured values, and those larger than 0.3 ⁇ m were rejected.
  • a light-shielding film (thin film forming a transfer pattern) composed of a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a surface antireflection layer is formed in that order.
  • a mask blank was manufactured.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • Each DP photomask was inspected with a mask inspection machine and found to satisfy the conditions required for a DP hp32 nm DP photomask.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • Each of the DE photomasks was inspected with a mask inspection machine, and the conditions required for a DRAM hp32 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a precision polishing and an ultra-precision polishing process were performed to obtain a plurality of glass substrates. The flatness and symmetry of the main surface of the glass substrate thus obtained were examined with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser. In order to investigate the flatness and symmetry of the main surface, first, (1) the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern on the square-shaped substrate subjected to the predetermined polishing is provided is parallel to the left and right end surfaces.
  • (2) the flatness in the 142 mm square area of the substrate was calculated from the measured values, and those larger than 0.3 ⁇ m were regarded as rejected products.
  • a light-shielding film (thin film forming a transfer pattern) composed of a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a surface antireflection layer is formed in that order.
  • a mask blank was manufactured.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a precision polishing and an ultra-precision polishing process were performed to obtain a plurality of glass substrates. The flatness and symmetry of the main surface of the glass substrate thus obtained were examined with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser. In order to investigate the flatness and symmetry of the main surface, first, (1) the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern on the square-shaped substrate subjected to the predetermined polishing is provided is parallel to the left and right end surfaces.
  • (2) the flatness in the 142 mm square area of the substrate was calculated from the measured values, and those larger than 0.3 ⁇ m were regarded as rejected products.
  • a light-shielding film (thin film forming a transfer pattern) composed of a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a surface antireflection layer is formed in that order.
  • a mask blank was manufactured.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a precision polishing and an ultra-precision polishing process were performed to obtain a plurality of glass substrates. The flatness and symmetry of the main surface of the glass substrate thus obtained were examined with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser. In order to investigate the flatness and symmetry of the main surface, first, (1) the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern on the square-shaped substrate subjected to the predetermined polishing is provided is parallel to the left and right end surfaces.
  • a first symmetry axis that is equidistant and a second symmetry axis that is parallel and equidistant to the upper and lower end faces are set, respectively, and are chucked by a region within 142 mm square of the main surface and an exposure apparatus.
  • a virtual grid is set at a predetermined interval with respect to the first symmetry axis and the second symmetry axis, and the grid intersection is used as a measurement point, and the main surface from the reference plane at each measurement point Height was measured.
  • (2) the flatness in the 142 mm square area of the substrate was calculated from the measured values, and those larger than 0.3 ⁇ m were regarded as rejected products.
  • a light-shielding film (thin film forming a transfer pattern) composed of a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a surface antireflection layer is formed in that order.
  • a mask blank was manufactured.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a MoSiON film back surface antireflection layer
  • MoSi light shielding layer
  • MoSiON film antireflection layer
  • the power of the DC power source is 3.0 kW
  • a film made of molybdenum, silicon, oxygen, and nitrogen (MoSiON film) is formed to a thickness of 15 nm to manufacture a mask blank.
  • the total film thickness of the light-shielding film 10 was 52 nm.
  • the back surface antireflection layer, the light shielding layer, and the surface antireflection layer formed under these conditions had low stress throughout the light shielding film, and the change in the shape of the substrate could be suppressed to a minimum.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • Each DP photomask was inspected with a mask inspection machine and found to satisfy the conditions required for a DP hp32 nm DP photomask.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 1.
  • Each of the DE photomasks was inspected with a mask inspection machine, and the conditions required for a DRAM hp32 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a light-shielding film composed of a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a surface antireflection layer having the same structure as that of Example 6 was formed on a glass substrate.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 2.
  • Each DP photomask was inspected with a mask inspection machine and found to satisfy the conditions required for a DP hp32 nm DP photomask.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to DRAM hp32 nm generation was produced in the same manner as in Example 2.
  • Each of the DE photomasks was inspected with a mask inspection machine, and the conditions required for a DRAM hp32 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a light-shielding film composed of a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a surface antireflection layer having the same structure as that of Example 6 was formed on a glass substrate.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 3.
  • the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 3.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • Example 4 For the mask blank substrate produced in Example 4, a light-shielding film composed of a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a surface antireflection layer having the same structure as that of Example 6 was formed on a glass substrate. Next, using the two mask blanks thus obtained as a mask blank set, a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 4. When each DP photomask was inspected with a mask inspection machine, the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied. Furthermore, using this DP photomask set, pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 4.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a light-shielding film composed of a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a surface antireflection layer having the same structure as that of Example 6 was formed on a glass substrate.
  • a DP photomask set corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 5.
  • the conditions required for the DP hp22 nm DP photomask were satisfied.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • a photomask set for DE corresponding to the DRAM hp22 nm generation was produced in the same manner as in Example 5.
  • the conditions required for the DRAM hp22 nm generation DE photomask were satisfied.
  • this DE photomask set was used to perform pattern transfer on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) with an exposure apparatus, a short circuit of the transfer object due to insufficient overlay accuracy or It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • each circuit pattern of the laminated structure of the semiconductor device corresponding to the DRAM hp45 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process, respectively.
  • a set was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a light shielding film comprising a phase shift film, a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a surface antireflection layer was formed on a glass substrate.
  • a MoSiN film as a phase shift film were formed to a thickness of 69 nm.
  • the substrate on which the phase shift film was formed was heat-treated (annealed) at 250 ° C. for 5 minutes.
  • a light shielding film comprising a back surface antireflection layer, a light shielding layer, and a front surface antireflection layer was formed.
  • a Cr target is used as a sputtering target
  • a Cr target is used as a sputtering target
  • a gas pressure is 0.1 Pa
  • a DC power supply is 1.7 kW.
  • a CrN film having a thickness of 4 nm was formed as a light shielding layer.
  • a CrOCN film having a thickness of 14 nm was formed as a surface antireflection layer with a gas pressure of 0.2 Pa and a DC power supply of 1.8 kW.
  • the back-surface antireflection layer, light-shielding layer and front-surface antireflection layer formed under these conditions have low stress throughout the light-shielding film, and the phase shift film also has low stress, minimizing changes in the shape of the substrate. did it.
  • the two mask blanks obtained in this way are used as a mask blank set, each using DP technology, and two relatively sparse transfer patterns of one fine and high density corresponding to the DRAM hp32 nm generation.
  • Two transfer patterns divided into patterns are formed on the phase shift film of each mask blank by a predetermined process, and a light-shielding band pattern is formed on the outer periphery of the transfer pattern to create a photomask set for DP did.
  • Each DP photomask was inspected with a mask inspection machine and found to satisfy the conditions required for a DP hp32 nm DP photomask.
  • pattern transfer was performed on the transfer object (resist film on the wafer, etc.) using an exposure apparatus. It was verified that there was no disconnection and high overlay accuracy.
  • two mask blanks manufactured in the same way are used as a mask blank set, each using DE technology, and one fine and high-density transfer pattern corresponding to the DRAM hp32nm generation is converted into two relatively sparse patterns.
  • Two divided transfer patterns were respectively formed on the phase shift film of each mask blank by a predetermined process, and a light-shielding band pattern was formed on the outer periphery of the transfer pattern to form a photomask set for DE.
  • Each of the DE photomasks was inspected with a mask inspection machine, and the conditions required for a DRAM hp32 nm generation DE photomask were satisfied.
  • each of the two mask blanks manufactured in the same manner is used to form each circuit pattern of a laminated structure of semiconductor devices corresponding to the DRAM hp45 nm generation on the phase shift film of each mask blank by a predetermined process.
  • a photomask set was produced by forming a light shielding band pattern on the outer periphery of the pattern on the light shielding film. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a virtual grid was set at predetermined intervals with respect to the axis and the second symmetry axis, and the grid intersection was used as a measurement point, and the height of the main surface from the reference plane at each measurement point was measured.
  • an acceptable product was selected in the same procedure as in Example 1 on the main surface opposite to the side on which the thin film forming the transfer pattern of the acceptable glass substrate was provided.
  • a conductive back film made of CrN was formed on the main surface opposite to the side on which the thin film forming the transfer pattern of the glass substrate thus obtained was provided.
  • a Mo film / Si film periodic multilayer reflective film which is a multilayer reflective film suitable for EUV exposure light in the wavelength range of exposure light having a wavelength of 13 to 14 nm, was formed on the main surface on the side where the thin film for forming the transfer pattern was provided. That is, a Mo target and a Si target were used, and they were alternately stacked on the substrate by ion beam sputtering.
  • the Si film was 4.2 nm, the Mo film was 2.8 nm, and this was taken as one period. After 40 periods were laminated, the Si film was formed to 4.2 nm.
  • a RuNb target was used to form a RuNb film at 2.5 nm to manufacture a substrate with a multilayer reflective film.
  • a buffer film was formed on the protective film of the multilayer reflective film-coated substrate obtained as described above.
  • a chromium nitride film was formed to a thickness of 20 nm.
  • a Cr target a film was formed by DC magnetron sputtering using a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) as a sputtering gas.
  • a material containing Ta, B, and N was formed as an absorber film with a thickness of 80 nm. That is, using a target containing TaB, 10% of nitrogen (N 2 ) was added to argon (Ar) and a film was formed by DC magnetron sputtering to obtain a reflective mask blank.
  • each circuit pattern of a laminated structure of semiconductor devices corresponding to the DRAM hp32 nm generation is formed on the light shielding film of each mask blank by a predetermined process.
  • a set of reflective masks was made. Using this photomask set, when each circuit pattern was formed on a semiconductor device, the layered structure was transferred using a photomask to the resist film on the wafer with an exposure device. It was verified that there was no wiring short circuit or disconnection between the upper and lower layers due to the above, and that the overlay accuracy was high.
  • a highly symmetrical mask blank substrate can be realized. For this reason, the flatness of the main surface after chucking can be improved, and the positional deviation caused by the photomask can be extremely reduced.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications.
  • the number of measurement points, the virtual grid interval, the material, the size, the processing procedure, and the like in the above embodiment are merely examples, and various changes can be made within the range where the effects of the present invention are exhibited.
  • various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

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Abstract

　チャック前後の主表面の平坦度変化をより小さくして、フォトマスク起因の位置ずれを非常に少なくすることができ、さらに、フォトマスク毎のチャック前後の基板変形の傾向の相違を非常に少なくすること。　本発明のマスクブランク用基板は、２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に中心点を設定し、該中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、前記第一対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とする。

Description

マスクブランク用基板
　本発明は、フォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるフォトマスク用のマスクブランク用基板に関する。
　半導体製造プロセスのフォトリソグラフィプロセスにおいて、フォトマスクが用いられている。半導体デバイスの微細化が進むにつれて、このフォトリソグラフィプロセスでの微細化に対する要求が高まっている。特に、微細化に対応するためにＡｒＦ露光光（１９３ｎｍ）を使用する露光装置の高ＮＡ化が進み、さらに液浸露光技術が導入されることによってさらなる高ＮＡ化が進んできている。このような微細化の要求、および高ＮＡ化に対応するために、フォトマスクの平坦度を高くすることが求められる。すなわち、パターン線幅の微細化が進むことによって、平坦度に起因する転写パターンの位置ずれの許容される量が小さくなったこと、また、高ＮＡ化が進むに従い、リソグラフィ工程での焦点裕度が少なくなったことから、マスク基板の、特にパターンを形成する側の主表面（以下、この側の主表面を単に主表面又は基板主表面という。）の平坦度がより重要になってきている。
　一方、このフォトマスクは、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されると、マスクステージや真空チャックとの相性により、チャック時に大きく変形することがある。すなわち、従来、チャック前のフォトマスクの平坦度で製品管理を行っているので、チャック前に良品であっても、マスクステージや真空チャックとの相性によっては、露光装置のマスクステージにチャックしたときに、フォトマスクの平坦度が大きく悪化する場合がある。特に、主表面の形状の対称性が比較的低く、捩れた形状の傾向になる基板においては、その傾向が顕著であった。このため、フォトマスクを真空チャックにチャックしたときの平坦度を考慮する必要が生じてきている。従来、露光装置のマスクステージにチャックした後の平坦度が良好なマスク基板を選択するための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法においては、複数のマスク基板の各々について、主表面の表面形状および平坦度を測定し、次いでこの基板を露光装置のマスクステージにチャックしたときの平坦度の変化についてシミュレーションを行うことで、マスクステージにチャックする前後の両方において、平坦度の良い表面形状を有するマスク基板を選択できるとしている。
特開２００３－５０４５８号公報
　しかしながら、従来の方法によれば、複数のマスク基板（マスクブランク用基板）の各々について、主表面の表面形状を示す情報と、露光装置のマスクステージにチャックする前後の主表面の平坦度情報を取得するか、又はマスク基板の主表面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とからマスク基板を露光装置にセットした時のシミュレーションによる主表面の平坦度を示す情報を取得しなければならなかった。そのため、従来、露光装置のマスクステージにチャックした後の平坦度が良好なマスク基板を選択するために、非常に手間がかかっていた。また、マスクステージにマスク基板をチャックする構造は、露光装置により異なっており、露光装置毎にマスク基板を選択することが必要となる。
　従来は、基板の研磨工程で基板主表面の平坦度をより仕上げることに注力し、その研磨された基板の中から高い平坦度に研磨にされた基板を選定し、さらに使用する露光装置に合うものをシミュレーションによって抽出する手法をとっていた。しかし、複数枚の基板を同時に研磨する両面研磨装置によって、高い平坦度を有する基板となるように研磨した際、同時に研磨した基板のうち、その目標とした平坦度に達する基板の枚数は少なく、基板生産の歩留まりが悪く問題となっていた。さらに、前記の通り、高い平坦度に研磨された基板が必ずしも使用する露光装置に適合する基板になるとは限らず、基板生産の歩留まりが大幅に低下し、問題となっていた。
　半導体製造プロセスにおいては、半導体デバイスの回路パターンを有する積層構造を形成する際、各層でフォトリソグラフィ工程を行う。回路パターンは、下層と上層との間においても配線を形成する必要があるため、各層のパターンの重ね合わせ精度は重要である。特に、近年のパターンの微細化・高密度化により、半導体デバイスの積層構造を形成する際に使用されるフォトマスクのセットには、高い重ね合わせ精度が要求されている。すなわち、フラッシュメモリｈｐ（ハーフピッチ）３６ｎｍ世代で１．３ｎｍ以下、ｈｐ２５ｎｍ世代で０．９ｎｍ以下のウェハ上での重ね合わせ精度が要求されている。しかし、フォトマスクのセットにおいて、各フォトマスクでパターンを高い位置精度で形成できたとしても、各フォトマスクで両基板の露光装置に真空チャックしたときの基板変形の傾向が異なってしまうと、各基板上のパターンの位置ずれについても異なった傾向を示していまい、重ね合わせ精度が悪化してしまう。
　また、近年、パターンの微細化および高密度化が飛躍的に進んできており、１つのマスクに微細であり高密度なパターンを形成することに限界が生じ始めている。このリソグラフィ技術の問題点を解決する手段の１つとして、ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術が開発されている。ダブルパターニング／ダブル露光技術は、いずれも、１つの微細・高密度パターンを２つの比較的疎なパターン（第１のパターン、第２のパターン）となるように分割し、その２つのパターンがそれぞれ形成されたフォトマスク（第１のフォトマスク、第２のフォトマスク）を作製するところまでは同じである。
　ダブルパターニング技術の場合は、まず、半導体デバイスの最表層上に塗布された第１のレジスト膜に対して、第１のフォトマスクを用いて第１のパターンを転写する露光工程および現像工程を行い、第１のパターンを第１のレジスト膜に転写する（第１のレジストパターン形成）。次に、第１のレジスト膜パターンをエッチングマスクとして最表層をドライエッチングし、最表層に第１のパターンを転写する。次に、第１のレジストパターンを剥離し、最表層上に第２のレジスト膜を塗布する。次に、第２のフォトマスクを用いて第２のパターンを第２のレジスト膜に転写する露光工程および現像工程を行い、第２のパターンを第２のレジスト膜に転写する（第２のレジストパターン形成）。次に、第２のレジスト膜パターンをエッチングマスクとして最表層をドライエッチングし、最表層に第２のパターンを転写する。これらの工程を行うことにより、半導体デバイスの最表層に第１のパターンと第２のパターンが合成された微細・高密度パターンを転写することができる。
　一方、ダブル露光技術の場合は、半導体デバイスの最表層上に塗布されたレジスト膜に対して、第１のフォトマスクで第１のパターンを転写する露光工程を行い、さらに第２のフォトマスクで第２のパターンを転写する露光工程を行うという、同じレジスト膜に対して２回露光を行う。この工程後のレジスト膜に現像処理を行うことで、レジスト膜に第１のパターンと第２のパターンが合成された微細・高密度パターンを転写することができる。その後の半導体デバイスの最表層への微細・高密度パターンの転写は従来通りの工程で行う。
　ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術のいずれの技術においても、使用される２枚セットのフォトマスクで露光転写される第１のパターンと第２のパターンの重ね合わせ精度が、半導体デバイスのパターン転写精度に大きく影響する（重ね合わせの精度が低いと、半導体デバイスに形成される導電線幅が大きく変動したり、断線状態や短絡状態になってしまう等、半導体デバイスとして致命的な問題となる）。このフォトマスクのセットにおいて、各フォトマスク上にパターンを非常に高い位置精度で形成できたとしても、各フォトマスクで露光装置に真空チャックしたときの基板変形の傾向が異なってしまうと、各基板上のパターンの位置ずれについても異なった傾向を示していまい、重ね合わせ精度が大幅に悪化してしまう。
　一般に、フォトマスクの転写パターンが形成された薄膜上面には、型枠の片面に露光光を透過する樹脂膜が張られた構造のペリクルが貼り付けられる。これは、フォトマスクの転写パターン面にパーティクルが付着することを防止するために必要なものである。しかし、ペリクルを転写パターンが形成された薄膜に貼り付けたときにも、基板に変形力が加わる。このとき、各フォトマスクで基板変形の傾向が異なってしまうと、各基板上のパターンの位置ずれについても異なった傾向を示してしまい、重ね合わせ精度が大幅に悪化してしまう。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、チャック前後の主表面の平坦度変化をより小さくして、フォトマスク起因の位置ずれを非常に少なくすることができ、さらに、フォトマスク毎のチャック前後の基板変形の傾向の相違を非常に少なくすることができるマスクブランク用基板、マスクブランク、反射型マスクブランク、フォトマスク、反射型マスク、マスクブランク用基板セット、マスクブランクセット、フォトマスクセット、およびこれらを用いて製造される半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明のマスクブランク用基板は、（１）２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、（２）前記第一対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とする。
　本発明のマスクブランク用基板は、前記第二対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、その算出した高さ測定値の差分の全個数のうち、少なくとも９５％に当たる個数の差分が所定値以内であることが好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板は、（１）２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸のそれぞれを基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、（２）前記中心点を回転軸に全測定点を９０度回転させ、回転前の全測定点と回転後の全測定点とを重ね合わせたときに、重なる位置にある測定点同士で高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とする。
　本発明のマスクブランク用基板においては、前記測定点が転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に設定されていることが好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板においては、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面における１３２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であり、かつ算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が１０ｎｍ以内であることが好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板においては、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面における１４２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であり、かつ算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が２０ｎｍ以内であることが好ましい。
　これらの構成によれば、対称性の高いマスクブランク用基板を実現することができる。対称性の高い主表面形状であると、露光装置へのチャック時に基板に加わる変形力のばらつきが小さく偏った変形を生じにくい。また、このマスクブランク用基板からフォトマスク作製した後に、転写パターンが形成された薄膜上面にペリクルを貼り付けた時においても、基板に加わる変形力のばらつきが小さく偏った変形を生じにくい。このため、チャック後の主表面の平坦度をより良好にすることができ、フォトマスク起因の位置ずれを非常に少なくすることができる。さらに、主表面の１３２ｍｍ角内の領域での平坦度を０．３μｍ以下と規定することにより、露光装置へのチャック前の平坦度を高い水準とすることができるので、露光装置へのチャック前後の平坦度変化量も小さくなり、よりフォトマスク起因の位置ずれを抑制することができる。また、より厳しい条件である主表面の１４２ｍｍ角内の領域での平坦度を０．３μｍ以下と規定するとより高水準のマスクブランク用基板とできるため好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板においては、露光装置に設置される際、吸引チャックされる領域である前記主表面のチャック領域内において算出した高さ測定値の差分について、全差分点数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が２ｎｍ以内であることが好ましい。
　この構成によれば、基板主表面の露光装置に吸引チャックされる領域の対称性を大幅に向上させることができるので、吸引チャック時の基板に加わる変形力がより均等になり、このマスクブランク用基板を基に、非常に高精度のフォトマスクを作製することができる。
　本発明のマスクブランク用基板においては、前記測定点が転写パターンを形成する薄膜を設ける側とは反対側の主表面に設定され、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が５ｎｍ以内であることが好ましい。
　この構成によれば、特に、露光装置へのセット時に基板の裏面側をチャックされるＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）露光用の反射型マスクに用いるマスクブランク用基板に用いると最適である。この構成の基板は、裏面において高い対称性を有し、高い平坦度を有するため、裏面側がチャックされるときの基板変形力がより均等になり、多層反射膜や吸収体パターンが形成されている表側の主表面の平坦度変化を抑制することができる。これにより、ＥＵＶ露光用反射型マスクにおける位置ずれを大幅に抑制できる。
　本発明のマスクブランクは、上記の構成のマスクブランク用基板の主表面に転写パターン形成用薄膜が形成されていることが好ましい。
　本発明の反射型マスクブランクは、上記の転写パターンを形成する薄膜を設ける側とは反対側の主表面について主表面形状が規定されたマスクブランク用基板において、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に多層反射膜と転写パターン形成用薄膜が形成され、反対側の主表面に裏面膜が形成されていることが好ましい。
　本発明のフォトマスクは、上記の構成のマスクブランクの転写パターン形成用薄膜に転写パターンが形成されていることが好ましい。
　本発明の反射型マスクは、上記の構成の反射型マスクブランクの転写パターン形成用薄膜に転写パターンが形成されていることが好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板セットは、上記の構成のマスクブランク用基板を複数枚セットとすることが好ましい。
　本発明のマスクブランクセットは、上記の記載のマスクブランクを複数枚セットとすることが好ましい。
　本発明のフォトマスクセットは、フォトマスクを２枚セットとしたものであって、1つの転写パターンからダブルパターニング／ダブル露光技術により分割された２つの転写パターンが、２枚のフォトマスクの転写パターン形成用薄膜に分かれて形成されていることが好ましい。
　これらの構成によれば、対称性の高い基板同士は、露光装置にチャックされたときに同じ基板形状変形の傾向を示す。フォトマスクの位置ずれの傾向も同じ傾向となり、しかも平坦度変化量も小さく抑制されるため、フォトマスクセットの各フォトマスク同士の位置精度を非常に高い水準とすることができる。
　本発明の半導体デバイスの製造方法は、上記の記載のフォトマスクを用い、フォトリソグラフィ法により、フォト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が好ましい。
　本発明の半導体デバイスの製造方法は、上記の記載の反射型マスクを用い、ＥＵＶリソグラフィ法により、反射型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が好ましい。
　本発明の半導体デバイスの製造方法は、上記の記載のフォトマスクセットを用い、フォトリソグラフィ法により、フォト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が好ましい。
　本発明のマスクブランク用基板は、（１）２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、（２）前記第一対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し（同様に、第二対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士についても高さ測定値の差分を算出するとなおよい。）、あるいは、前記中心点を回転軸に全測定点を９０度回転させ、回転前の全測定点と回転後の全測定点とを重ね合わせたときに、重なる位置にある測定点同士で高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とする。
　これにより、主表面形状が対称性（線対称、あるいは回転（点）対称）の高いマスクブランク用基板を提供することができる。そして、露光装置にチャックした際に一方向に偏った変形を起こすことを抑制でき、チャック前後の主表面形状の変化量（基板形状の変形量）を小さくすることができる。その結果、主表面を高い平坦度で維持することができ、フォトマスク起因の位置ずれを非常に少なくすることができる。
本発明の実施の形態に係るマスクブランク用基板の主表面を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るマスクブランク用基板の主表面を示す側面図である。 測定点間の差分と測定点個数との間の関係を示す図である。 測定点間の差分と測定点個数との間の関係を示す図である。 マスクステージのチャック領域における測定点を説明するための図である。 測定点間の差分と測定点個数との間の関係を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明に係る対称性を有しない基板の主表面形状を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明に係る対称性を有する基板の主表面形状を示す図である。 本発明の実施の形態に係るマスクブランクスを製造する際に用いられるスパッタリング装置の概略構成を示す図である。 ＭＲＦ加工法による加工状態を説明する概略図であり、（ａ）は正面方向断面図を示し、（ｂ）は側面方向断面図を示す。
　以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
　本発明のマスクブランク用基板は、（１）２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、（２）前記第一対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とする。
　ここで、上記のように規定する対称性について説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係るマスクブランク用基板を示す平面図である。図１に示すマスクブランク用基板１は、所定の研磨を施した方形状の基板であり、図１に示す主表面は、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面である。
　この主表面においては、左右両端面１ａ，１ｂに対して平行かつ等距離である第一対称軸Ａと、上下両端面１ｃ，１ｄに対して平行かつ等距離である第二対称軸Ｂとがそれぞれ設定されている。また、主表面の例えば１３２ｍｍ角内の領域（破線で囲まれた領域）で、左右対称軸Ａおよび上下対称軸Ｂを基準に所定間隔で仮想グリッド（一点鎖線）を設定してそのグリッド交点（○印）を測定点としている。
　本発明に係るマスクブランク用基板における対称性とは、図２に示すように、例えば、主表面の１３２ｍｍ角内の領域（図１における破線で囲まれた領域）で、各測定点（例えば、第１測定点、第２測定点）における基準面からの主表面の高さを測定し、第一対称軸Ａに直交する方向で、第一対称軸Ａから左右等距離の関係にある両測定点（第１測定点、第２測定点）での高さ測定値の差分（Ｄ１）を算出し、この高さ測定値の差分の算出を各測定点で行い、この算出した高さ測定値の差分について、全個数（算出した差分の総数）のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内（例えば、１０ｎｍ以内）であることをいう。
　すなわち、この対称性は、図２に示すように、第一対称軸Ａを中心にして左右等距離の関係にあるそれぞれの測定点において基準面に対する当該測定点の高さを測定し、両測定結果の差分を各測定点で算出し、その差分の個数をカウントしたときに、図３に示すように、差分の全個点の数のうち少なくとも９５％の個数が所定値（±１０ｎｍ以内）に入ることを意味する。これにより、少なくとも主表面の第一対称軸Ａを中心とした高い対称性は確保することができ、特に露光装置のチャック領域（図５参照）が第一対称軸Ａ方向に掛かる場合においては、対称に基板変形力が加わるため、主表面の平坦度変化量を抑制でき、高い平坦度を実現できる。
　さらに第二対称軸Ｂ方向に露光装置のチャック領域に掛かる場合に対しても高い平坦度を確実に実現するには、同様に、主表面の第二対称軸Ｂに直交する方向に対しても、第二対称軸Ｂから上下等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分（Ｄ１）を算出し、この高さ測定値の差分の算出を各測定点で行い、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値（例えば、１０ｎｍ）以内であるものを適用すればよい。
　なお、主表面の平坦度をより向上させる場合には、露光装置へのチャック前の主表面の平坦度を向上させるとよく、主表面の１３２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であることを条件として付加することが好ましい。
　あるいは、本発明に係るマスクブランク用基板における対称性とは、図１に示す仮想グリッドおよび測定点を用いて、主表面の１３２ｍｍ角内の領域で、第一対称軸Ａと第二対称軸Ｂとの交点Ｘで両対称軸に直交する回転軸（紙面手前側－紙面奥側の軸）を中心に全測定点を９０度回転させ（図１中の矢印方向）、回転前の全測定点と重ね合わせたときに、重なる回転前の測定点（例えば、測定点Ｘ１）と回転後の（別の）測定点（例えば、測定点Ｘ２）との間で差分を算出し、図３に示すように、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値（例えば、１０ｎｍ）以内であることをいう。
　すなわち、この対称性は、第一対称軸Ａと第二対称軸Ｂに対して直交し、第一対称軸Ａと第二対称軸Ｂとの交点Ｘを紙面を横切る方向を中心にして回転したときに重なるそれぞれの測定点において基準面に対する当該測定点の高さを測定し、両測定結果の差分を算出し、その差分の個数をカウントしたときに、図３に示すように、全個数のうち少なくとも９５％の個数の差分が所定値（±１０ｎｍ）に入ることを意味する。
　これにより、主表面全体の高い対称性は確保することができ、特に露光装置のチャック領域（図５参照）が第一対称軸Ａ方向に掛かる場合でも第二対称軸Ｂ方向に掛かる場合でも、対称に基板変形力が加わるため、主表面の平坦度変化量を抑制でき、高い平坦度を実現できる。
　なお、本発明に係るマスクブランク用基板では、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％以上に当たる個数が所定値以内であるものであればよいことにしているが、この９５％の数値は、品質管理で製品のばらつきを見るときに用いられる標準偏差における２σに相当する。この程度の精度ばらつきであれば、その後の転写パターン形成用薄膜の成膜プロセス、フォトマスク加工プロセス、露光プロセスなどの精度誤差に吸収される程度の高精度といえる。また、本発明の高精度なマスクブランク用基板を製造するために生じる製品歩留りの悪化を許容範囲内に抑えることもできる。製品歩留まりよりもより高精度な主表面形状が求められる場合においては、標準偏差における３σ（９９．７％）を算出した高さ測定値の差分の全個数のうち所定値以内に入るようにするとよい。
　また、主表面の平坦度をより向上させる場合には、露光装置へのチャック前の主表面の平坦度を向上させるとよく、主表面の１３２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であることを条件として付加することが好ましい。一般に、半導体デバイス製造に用いられるフォトマスクの場合、パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する領域は、主表面の中心を基準として１３２ｍｍ×１０４ｍｍの内側とされている。マスクブランク用基板のパターン形成用薄膜が形成される側の主表面における少なくとも１３２ｍｍ角内の領域は、高さ測定値の差分や平坦度について考慮する必要があるためである。
　あるいは、本発明に係るマスクブランク用基板における対称性とは、図１に示す仮想グリッドおよび測定点を用いて、図２に示すように、主表面の１４２ｍｍ角内の領域で、各測定点（例えば、第１測定点、第２測定点）における基準面からの主表面の高さを測定し、第一対称軸Ａに直交する方向で、第一対称軸Ａから左右等距離の関係にある両測定点（第１測定点、第２測定点）での高さ測定値の差分（Ｄ１）を算出し、この高さ測定値の差分の算出を各測定点で行い、図４に示すように、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が±２０ｎｍ以内であることをいう。これにより、主表面のより広い１４２ｍｍ角内の領域で、少なくとも主表面の第一対称軸Ａを中心としたより高い対称性を確保することができ、特に露光装置のチャック領域（図５参照）が第一対称軸Ａ方向に掛かる場合においては、対称に基板変形力が加わるため、主表面の平坦度変化量をより抑制でき、高い平坦度を実現できる。
　さらに第二対称軸Ｂ方向に露光装置のチャック領域に掛かる場合に対しても高い平坦度を確実に実現するには、同様に、主表面の第二対称軸Ｂに直交する方向に対しても、第二対称軸Ｂから上下等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分（Ｄ１）を算出し、この高さ測定値の差分の算出を各測定点で行い、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値（例えば、２０ｎｍ）以内であるものを適用すればよい。
　なお、主表面の平坦度をより向上させる場合には、露光装置へのチャック前の主表面の平坦度を向上させるとよく、主表面の１４２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であることを条件として付加することが好ましい。
　あるいは、本発明に係るマスクブランク用基板における対称性とは、図１に示す仮想グリッドおよび測定点を用いて、主表面の１４２ｍｍ角内の領域で、第一対称軸Ａと第二対称軸Ｂとの交点Ｘで両対称軸に直交する回転軸（紙面手前側－紙面奥側の軸）を中心に全測定点を９０度回転させ（図１中の矢印方向）、回転前の全測定点と重ね合わせたときに、重なる回転前の測定点（例えば、測定点Ｘ１）と回転後の（別の）測定点（例えば、測定点Ｘ２）との間で差分を算出し、図４に示すように、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値（例えば、２０ｎｍ以内）であることをいう。これにより、主表面のより広い１４２ｍｍ角内の領域で、かつ主表面全体で高い対称性は確保することができ、特に露光装置のチャック領域（図５参照）が第一対称軸Ａ方向に掛かる場合でも第二対称軸Ｂ方向に掛かる場合でも、対称に基板変形力が加わるため、主表面の平坦度変化量を抑制でき、高い平坦度を実現できる。
　なお、マスクブランク用基板をベースに最終的に作製されるフォトマスクにおいて、転写パターンが形成された転写パターン形成用薄膜上面には、前記のようなペリクルが張り付けられることが多い。このペリクルは、主表面の１３２ｍｍ角の内側の領域に張り付けられる場合もあるが、１４２ｍｍ角の内側の領域に張り付けられる場合も多い。ペリクルが張り付けられる部分は基板に変形力が加わるので、１４２ｍｍ角の内側の領域における高さ測定値の差分や平坦度についても考慮することには意味がある。
　なお、主表面の平坦度をより向上させる場合には、露光装置へのチャック前の主表面の平坦度を向上させるとよく、主表面の１４２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であることを条件として付加することが好ましい。
　また、主表面に薄膜を設け、さらにその薄膜に転写パターンを形成してなるフォトマスクが露光装置に設置される際、図５に示す吸引チャックされる領域である主表面のチャック領域内において算出した（図２における第３測定点（丸印）において測定した）高さ測定値の差分について、図６に示すように、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分Ｄ２が２ｎｍ以内であることが好ましい（図２参照）。
　これにより、露光装置のチャック力が直接掛かる領域の対称性を確保することにより、基板に掛かる変形力がほぼ対称になり、主表面の平坦度変化量を大幅に抑制でき、非常に高い平坦度を実現できる。
　半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の光露光の短波長化は露光限界に近づいてきている。そこで、高解像の露光技術として、ＡｒＦエキシマレーザーよりさらに短波長のＥＵＶ光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記す。）が有望視されている。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２ｎｍ～１００ｎｍ程度の光をいう。このＥＵＶ光用のフォトマスク（反射型マスク）として、例えば、基板上に多層膜構造を有する反射層が設けられ、該反射層上に軟Ｘ線又は真空紫外線を吸収する吸収体がパターン状に設けられている露光用反射型マスクが挙げられる。
　ＥＵＶ光用の反射型マスクにおいては、多層反射膜を有する主表面が高い圧縮応力を持つので、凸面に変形をするし、その裏面（つまりチャックにより吸着される側の主表面）は凹面となる。この反射型マスクは、露光装置に取り付ける際に、静電チャックにより固定される。この場合、マスク基板とマスクステージの接触点より、吸着を広げていくことになるため、マスク基板は、外側からマスクステージに接触し、吸着力は内側に広がっていく。この反射型マスクは、多層反射膜による高い圧縮応力により、裏面（吸着面）が凹面であるので、最初に外側の部分がマスクステージに接触する。このときに生じた中心部の隙間は完全には解消されず、吸着不良あるいは、吸着をしても、基板が完全には矯正されない（平坦にならない）という問題がある。このため、ＥＵＶマスクにおいては、裏面においても平坦度をより高くする必要があり、裏面についても、高い対称性があることが望まれる。
　本発明に係るＥＵＶマスク用のマスクブランク用基板においては、その裏面（転写パターンを形成する薄膜を設ける側とは反対側の主表面）について、図２に示すように、主表面の１４２ｍｍ角内の領域（破線で囲まれた領域）で、各測定点（例えば、第１測定点、第２測定点）における基準面からの主表面の高さを測定し、第一対称軸Ａに直交する方向で、第二対称軸Ａから左右等距離の関係にある両測定点（第１測定点、第２測定点）での高さ測定値の差分（Ｄ１）を求めると共に、第二対称軸Ｂに直交する方向で、第二対称軸Ｂから上下等距離の関係にある両測定点（第１測定点、第２測定点）での高さ測定値の差分（Ｄ１）を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が５ｎｍ以内であることをいう。
　これにより、裏面の主表面の１４２ｍｍ角内の領域で高い対称性を確保することができ、裏面全体にチャック力が掛かっても、裏面の主表面の平坦度変化量を小さく抑制でき、同時に表側（転写パターンを形成する薄膜を設ける側）の主表面の平坦度変化も小さく抑制でき、高い平坦度を実現できる。
　なお、高さ測定値の差分の算出については、第一対称軸Ａと第二対称軸Ｂとの交点Ｘで両対称軸に直交する回転軸を中心に全測定点を９０度回転させる回転対称で行っても同様の効果が得られる。
　また、マスクブランク用基板の形状や高さの差は、ＴＴＶ（板厚ばらつき）を、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で測定することにより上記のようにして求めることができる。この波長シフト干渉計は、マスクブランク用基板の被測定面および裏面からそれぞれ反射した反射光と測定機基準面（前方基準面）との干渉縞から、被測定面の高さの差を位相差として算出し、各干渉縞の周波数の違いを検出し、マスクブランク用基板の被測定面および裏面からそれぞれ反射した反射光による測定機基準面（前方基準面）との干渉縞を分離し、被測定面の凹凸形状を測定するものである。
　上述した対称性を有しない捩れた形状を持つ基板は、露光装置のマスクステージにチャックしたときに、フォトマスクの平坦度が大きく悪化する。例えば、捩れた形状を持つ基板を露光装置のマスクステージに吸着する前の形状は、図７（ａ）に示すようになる。このような形状を持つ基板を露光装置のマスクステージに吸着すると、図７（ｂ）に示すようになる。図７（ｂ）は、基板を露光装置のマスクステージに吸着した際の表面形状を予測した図である。この表面形状の予測は、露光装置のマスクチャック構造と既に取得したマスクブランク用基板の主表面の平坦度とから、シミュレーションすることにより行う（特開２００４－１５７５７４号公報参照）。図７（ｂ）から分かるように、この基板は、マスクステージに吸着した状態において、ゆがみが大きく、重ね合わせ精度の低下を招きやすい形状を有している。また、この基板における露光装置への吸着前後での形状の変化量は、図７（ｃ）に示すようになる。
　一方、上述した対称性を有する本発明に係る基板は、露光装置のマスクステージにチャックしたときに、フォトマスクがほぼ平坦となる。例えば、上述した対称性を有する基板を露光装置のマスクステージに吸着する前の形状は、図８（ａ）に示すようになる。このような形状を持つ基板を露光装置のマスクステージに吸着すると、図８（ｂ）に示すようになる。図８（ｂ）は、基板を露光装置のマスクステージに吸着した際の表面形状を予測した図である。この表面形状の予測は、上記と同様にして行う（特開２００４－１５７５７４号公報参照）。図８（ｂ）から分かるように、この基板は、マスクステージに吸着した状態において、ほぼ平坦であり、重ね合わせ精度の低下を招かない形状を有している。また、この基板における露光装置への吸着前後での形状の変化量は、図８（ｃ）に示すようになる。
　露光装置のマスクステージに吸着する前の形状は、本発明に係る対称性を有しない基板であっても本発明に係る対称性を有する基板であっても、同じく平坦度が０．３μｍであるが、露光装置のマスクステージに吸着する後の形状が全く異なる。すなわち、露光装置のマスクステージに吸着する後の形状をフラットにするためには、マスクブランク用基板が本発明に係る対称性を有することが必要であることが分かる。
　半導体製造プロセスにおいては、半導体デバイスの回路パターンを有する積層構造を形成する際、各層でフォトリソグラフィ工程を行う。回路パターンは、下層と上層との間においても配線を形成する必要があるため、各層のパターンの重ね合わせ精度は重要である。特に、近年のパターンの微細化・高密度化により、半導体デバイスの積層構造を形成する際に使用されるフォトマスクのセットには、高い重ね合わせ精度が要求されている。
　このようなフォトマスクのセットにおいて、各フォトマスクでパターンを高い位置精度で形成できたとしても、各フォトマスクにおける両基板の主表面形状が異なっていると、露光装置に真空チャックしたときの基板変形の傾向が異なってしまう。さらに、それに起因し、基板上のパターンの位置ずれについても異なった傾向を示すため、２枚のフォトマスクの重ね合わせ精度が悪化してしまう。このため、半導体デバイスの回路パターンを有する積層構造をウェハ上に形成する際に使用されるフォトマスクセットで用いる基板セットについては、パターンを形成する側の主表面形状が近似した形状を持つことが望ましい。
　一方、近年、パターンの微細化および高密度化が飛躍的に進んできており、１つのマスクに微細であり高密度なパターンを形成することに限界が生じ始めている。このリソグラフィ技術の問題点を解決する手段の１つとして、ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術が開発されている。ダブルパターニング／ダブル露光技術は、いずれも、１つの微細・高密度パターンを２つの比較的疎なパターン（第１のパターン、第２のパターン）となるように分割し、その２つのパターンがそれぞれ形成されたフォトマスク（第１のフォトマスク、第２のフォトマスク）を作製するところまでは同じである。
　ダブルパターニング技術の場合は、まず、半導体デバイスのウェハの最表層（導電層、絶縁層、半導体層、ハードマスク等）上に塗布された第１のレジスト膜に対して、第１のフォトマスクを用いて第１のパターンを転写する露光工程および現像工程を行い、第１のパターンを第１のレジスト膜に転写する（第１のレジストパターン形成）。次に、第１のレジスト膜パターンをエッチングマスクとして最表層をドライエッチングし、最表層に第１のパターンを転写する。次に、第１のレジストパターンを剥離し、最表層上に第２のレジスト膜を塗布する。次に、第２のフォトマスクを用いて第２のパターンを第２のレジスト膜に転写する露光工程および現像工程を行い、第２のパターンを第２のレジスト膜に転写する（第２のレジストパターン形成）。次に、第２のレジスト膜パターンをエッチングマスクとして最表層をドライエッチングし、最表層に第２のパターンを転写する。これらの工程を行うことにより、半導体デバイスの最表層に第１のパターンと第２のパターンが合成された微細・高密度パターンを転写することができる。
　一方、ダブル露光技術の場合は、半導体デバイスのウェハの最表層（導電層、絶縁層、半導体層、ハードマスク等）上に塗布されたレジスト膜に対して、第１のフォトマスクで第１のパターンを転写する露光工程を行い、さらに第２のフォトマスクで第２のパターンを転写する露光工程を行うという、同じレジスト膜に対して２回露光を行う。この工程後のレジスト膜に現像処理を行うことで、レジスト膜に第１のパターンと第２のパターンが合成された微細・高密度パターンを転写することができる。その後の半導体デバイスの最表層への微細・高密度パターンの転写は従来通りの工程で行う。
　ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術のいずれの技術においても、使用される２枚セットのフォトマスクで露光転写される第１のパターンと第２のパターンの重ね合わせ精度が、半導体デバイスのパターン転写精度に大きく影響する（重ね合わせの精度が低いと、半導体デバイスに形成される導電線幅が大きく変動したり、断線状態や短絡状態になってしまう等、半導体デバイスとして致命的な問題となる。）。フォトマスク上にパターンを非常に高い位置精度で形成できたとしても、セットの２枚のフォトマスクにおける各基板の主表面形状が異なっていると、露光装置に真空チャックしたときの基板変形の傾向が異なってしまう。さらに、それに起因し、基板上のパターンの位置ずれについても異なった傾向を示すため、２枚のフォトマスクの重ね合わせ精度が大幅に悪化してしまう。このため、ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術において使用される２枚セットのフォトマスクで用いる基板セットについては、パターンを形成する側の主表面形状が近似した形状を持つことが望ましい。したがって、ダブルパターニング／ダブル露光（ＤＰ／ＤＥ）技術において使用される２枚セットのフォトマスクで用いる基板セットについては、それぞれ上述した本発明に係る対称性を持つ主表面を有する基板を用いることが好ましい。
　本発明において、マスクブランク用基板としては、ガラス基板を用いることができる。ガラス基板としては、マスクブランクとして用いられるものであれば、特に限定されない。例えば、合成石英ガラス、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、無アルカリガラスなどが挙げられる。また、ＥＵＶ反射型マスクブランクス用ガラス基板の場合は、露光時の熱による被転写パターンの歪みを抑えるために、約０±１．０×１０－７／℃の範囲内、より好ましくは約０±０．３×１０－７／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するガラス材料が使用される。さらに、ＥＵＶ反射型マスクブランクは、ガラス基板上に多数の膜が形成されるため、膜応力による変形を抑制できる剛性の高いガラス材料が使用される。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有するガラス材料が好ましい。例えば、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス、合成石英ガラスなどのアモルファスガラスや、β－石英固溶体を析出した結晶化ガラスが用いられる。
　このようなマスクブランクス用基板は、例えば、粗研磨工程、精密研磨工程および超精密研磨工程を経て製造することができる。このとき、製造する基板は、上述した対称性を主表面が有することを最低限目指して研磨加工される。対称性に優れた形状の基板を作成する具体的な手法としては、磁性流体研磨（ＭＲＦ（Magneto　Rheological　Finishing））などが挙げられる。
　図１０は、ＭＲＦ加工法による加工状態を説明する概略図であり、（ａ）は正面方向断面図を、（ｂ）は側面方向断面図を示している。同図において、ＭＲＦ加工法によれば、鉄（図示せず）を含む磁性流体４１中に含有させた研磨砥粒（図示せず）を、磁場援用により、被加工物であるマスクブランクス用基板１に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間を制御することにより、局所的に研磨加工している。すなわち、回転自在に支持された円盤状の電磁石６に、磁性流体４１と研磨スラリー４２の混合液（磁性研磨スラリー４）を投入して、その先端を局所加工の研磨スポット５とし、除去すべき凸部分１３を研磨スポット５に接触させている。このようにすると、円盤上の磁場に沿って磁性研磨スラリー４が、基板１側に研磨スラリー４２が多く分布し、電磁石６側に磁性流体４１が多く分布する、ほぼ二層状態をなして流れる。この状態の一部分を局所的に研磨加工する研磨スポット５とし、基板１の表面と接触させることにより、凸部分１３を局所的に研磨し数十ｎｍの平坦度に制御する。
　このＭＲＦ加工法は、従来の研磨方法と異なり、常に研磨スポット５が流動しているため、加工工具の磨耗や形状変化による加工精度の劣化がなく、さらに、基板１を高荷重で押圧する必要がないので、表面変位層における潜傷やキズが少ないといったメリットがある。また、ＭＲＦ加工法は、研磨スポット５を接触させながら基板１を移動させる際、所定領域ごとに設定された加工取り代（必要加工量）に応じて基板１の移動速度を制御することにより、容易に除去量を調節することができる。
　磁性流体４１に混合する研磨スラリー４２は、微細な研磨粒子を液体に分散させたものが用いられる。研磨粒子は、例えば、炭化珪素、酸化アルミニウム、ダイヤモンド、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、コロイダルシリカなどであり、被加工物の材質や加工表面粗さなどに応じて適宜選択される。これらの研磨粒子は、水、酸性溶液、アルカリ性溶液などの液体中に分散されて研磨スラリー４２となり、磁性流体４１に混合される。
　このようなマスクブランク用基板の主表面上に少なくとも転写パターン形成用薄膜として遮光膜を形成することによりマスクブランクとすることができる。この遮光膜を構成する材料としては、クロム、タンタル、モリブデンシリサイドに代表される遷移金属シリサイドを挙げることができる。クロム系遮光膜の場合には、クロムに、窒素、酸素、炭素、フッ素およびホウ素から選ばれる1以上の元素を添加してもよい。タンタル系遮光膜の場合には、タンタルに、窒素、酸素、炭素、フッ素およびホウ素から選ばれる1以上の元素を添加してもよい。遷移金属シリサイド中の遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ハフニウム、ニオブ、ニッケル、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの何れか一つまたは合金があげられる。また、フォトマスクの用途や構成により、その他の膜、反射防止膜や半透過膜などを適宜形成しても良い。反射防止膜の材料としては、クロム系材料であれば、ＣｒＯ、ＣｒＯＮ、ＣｒＯＣＮなど、タンタル系材料であれば、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＮＯ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＮＯなど、ＭｏＳｉ系材料であれば、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＯＣＮなど（他の遷移金属シリサイドの場合は、前記のＭｏＳｉ化合物のＭｏを当該遷移金属に代えればよい。）を用いることが好ましい。また、転写パターン形成用薄膜として位相シフト膜の材料としては、ＭＳｉＯＮ、ＭＳｉＯ、ＭＳｉＮ、ＭＳｉＯＣ、ＭＳｉＯＣＮ（Ｍ：Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｈｆ等）などを用いることが好ましい。
　遮光膜や位相シフト膜はスパッタリング法により成膜することができる。スパッタリング装置としては、ＤＣマグネトロンスパッタ装置やＲＦマグネトロンスパッタ装置などを用いることができる。マスクブランク用基板への遮光性膜のスパッタリングの際に、基板を回転させ、かつ、スパッタターゲットを基板の回転軸から所定角度傾斜させた位置にターゲットを配置して成膜することが好ましい。このような成膜法により、遮光膜の面内のばらつきを小さくし、均一に形成することができる。
　基板を回転させ、かつ、スパッタターゲットを基板の回転軸から所定角度傾斜させた位置にターゲットを配置して成膜する場合においては、位相角および透過率の面内の分布は、基板とターゲットの位置関係によっても変化する。ターゲットと基板の位置関係について、図９を用いて説明する。オフセット距離（基板の中心軸と、ターゲットの中心を通りかつ前記基板の中心軸と平行な直線との間の距離）は、位相角および透過率の分布を確保すべき面積によって調整される。一般には分布を確保すべき面積が大きい場合に、必要なオフセット距離は大きくなる。本実施例の形態においては、１４２ｍｍ角内の基板内で位相角分布±２°以内および透過率分布±０．２％以内を実現するために、オフセット距離は２００ｍｍから３５０ｍｍ程度が必要であり、好ましいオフセット距離は２４０ｍｍから２８０ｍｍである。ターゲット－基板間垂直距離（Ｔ／Ｓ）は、オフセット距離により最適範囲が変化するが、１４２ｍｍ角内の基板内で位相角分布±２°以内および透過率分布±０．２％以内を実現するために、ターゲット－基板間垂直距離（Ｔ／Ｓ）は、２００ｍｍから３８０ｍｍ程度が必要であり、好ましいＴ／Ｓは２１０ｍｍから３００ｍｍである。ターゲット傾斜角は成膜速度に影響し、大きな成膜速度を得るために、ターゲット傾斜角は、０°から４５°が適当であり、好ましいターゲット傾斜角は１０°から３０°である。
　上述した少なくとも遮光膜に対してフォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングを行って転写パターンを設けることによりフォトマスクを製造することができる。なお、エッチングのエッチャントについては、被エッチング膜の材料に応じて適宜変更する。
　ＥＵＶ光用の反射型マスクブランクの構成としては、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、多層反射膜、保護膜（ない場合あり）、バッファ膜（ない場合あり）、吸収体膜（転写パターン形成用薄膜）が積層形成され、反対側の主表面に、ＥＵＶ露光装置や成膜装置のチャックステージにチャックされる裏面膜が形成されたものが一般的である。裏面膜は、ＥＵＶ露光装置や成膜装置のチャックステージは静電チャックの場合が多いことから、裏面膜は導電性を有した導電裏面膜であることが望ましい。この場合、裏面膜としては、Ｃｒ系材料では、Ｃｒ金属や、ＣｒにＯ，Ｎ，Ｃ，ＢおよびＦから選ばれる１以上の元素を含有したＣｒ化合物等が好ましい。また、Ｔａ系材料では、Ｔａ金属や、ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＮＯ、ＴａＢＮＯ等が望ましい。また、裏面膜は単層であっても、前記材料の多層膜であってもよい。
　多層反射膜は、ＥＵＶ光を高い反射率（少なくとも６０％以上）で反射させる必要があり、低屈折率材料（Ｓｉ等）からなる低屈折率層と高屈折率材料（Ｍｏ等）からなる高屈折率層の組み合わせを交互に３０～６０周期積層した構造を有する。例えば、波長１３～１４ｎｍのＥＵＶ光に適用可能な多層反射膜としては、Ｍｏ膜とＳｉ膜を交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜が好ましく用いられる。この他にも、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜などがある。
　保護膜は、吸収体膜に転写パターンを形成するドライエッチング時に多層反射膜の最表面がダメージを受けないように保護する役割や、最表面が表面酸化することを抑制する役割を有している。保護膜に適した材料としては、Ｒｕ系材料では、Ｒｕ金属やＲｕ化合物、ＲｕＮｂ、ＲｕＺｒ等があり、Ｓｉ系材料では、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ等がある。
　バッファ膜は、吸収体膜に転写パターンを形成するドライエッチング時に多層反射膜の最表面がダメージを受けないように保護する役割や、転写パターンが形成された吸収体膜に欠陥があった場合にＦＩＢ（Focused Ion Beam）で修正する場合に、多層反射膜の最表面がダメージを受けないように保護する役割を有する。バッファ膜に適した材料としては、Ｃｒ系材料があげられ、Ｃｒ金属やＣｒ化合物（ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＯＣ、ＣｒＯＣＮ）などがある。
　吸収体膜は、転写パターンを形成するための薄膜であり、ＥＵＶ光に対する高い吸収率を有するものが用いられる。吸収体膜には、タンタル系材料が最も用いられており、Ｔａ金属やＴａ化合物（ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＮＯ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＮＯ等）が好適である。またタンタルシリサイド系材料（ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＯＮ等）も適用可能である。また、エッチングプロセスにより転写パターンが形成された後の吸収体膜のパターン欠陥検査において、検査光にＤＵＶ光（１５０～４００ｎｍ）が適用される場合が多いことから、吸収体膜を２層構造とし、下層にＥＵＶ光に対する吸収率の高い材料からなる吸収層とし、上層にＤＵＶ光に対する反射率が低反射な材料からなる低反射層とする場合もある。この場合、下層には、前記の吸収体膜に適用可能な材料を用いる。上層には、前記の材料のうち、ＤＵＶ光に対して比較的低反射率な材料（酸化度や窒化度が高い材料）を用いることや、ＳｉＯＮ等のＳｉ系酸化物・窒化物・酸窒化物材料やＣｒＯＮ等のＣｒ系酸化物・窒化物・酸窒化物材料などが用いられる。
　次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例１について説明する。
　合成石英ガラス基板に対してラッピング加工およびチャンファリング加工を施したガラス基板に対して、以下の研磨条件で粗研磨工程を行った。粗研磨工程後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するためにガラス基板を超音波洗浄した。なお、加工圧力、上下定盤の各回転数、研磨時間等の研磨条件は、適宜調整して行った。　
　研磨液：酸化セリウム（平均粒径２μｍ～３μｍ）＋水
　研磨パッド：硬質ポリシャ（ウレタンパッド）
　次いで、粗研磨後のガラス基板に対して、以下の研磨条件で精密研磨工程を行った。精密研磨工程後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するためにガラス基板を超音波洗浄した。この精密研磨工程後のガラス基板の転写パターンを形成する側の主表面形状は、４隅が凸になるように諸条件を調整して研磨を行う。これは、次の超精密研磨工程では、基板主表面の４隅が優先的に研磨されてしまう特性があるためであり、これにより、４隅の縁ダレを抑制することができ、基板主表面の１４２ｍｍ角内における平坦度を０．３μｍ以下とすることができる。
　研磨液：酸化セリウム（平均粒径１μｍ）＋水
　研磨パッド：軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
　次いで、精密研磨後のガラス基板に対して、以下の研磨条件で超精密研磨工程を行った。超精密研磨工程後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するためにガラス基板を超音波洗浄した。なお、加工圧力、上下定盤の各回転数、研磨時間などの研磨条件は、適宜調整して行った。この超精密研磨工程では、基板形状が方形であることに起因して４隅が優先的に研磨されやすい特性を有している。基板主表面の表面粗さを所定の粗さ０．４ｎｍ以下となるようにしつつ、基板主表面の１４２ｍｍ角内における平坦度が０．３μｍよりも大きくならないように、研磨条件を設定している。このようにして本発明に係るガラス基板（１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍ）を作製した。　
　研磨液：コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）＋水
　研磨パッド：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
　このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、第一両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の１３２ｍｍ角内の領域で、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）測定値から基板の１３２ｍｍ角内領域での平坦度を算出し、０．３μｍよりも大きいものは不合格品とした。さらに、（３）前記第一対称軸に直交する方向で、前記第一対称軸から左右等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を求めると共に、前記第一対称軸に直交する方向で、前記第二対称軸から上下等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が１０ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　判定の結果、本発明に係る対称性を備えた基板は使用可能な合格品とし、局所加工が必要とされ、その領域が特定されたガラス基板に対しては、ＭＲＦ加工法による局所加工を行う。すなわち、磁性流体中に含有させた研磨砥粒を、磁場援用により、基板と接触させ、接触部分の滞留時間を制御することにより、局所的に研磨加工を行う。この研磨加工では、凸部位の凸度が大きいほど、研磨砥粒による接触部分の滞留時間を長くする。また、凸部位の凸度が小さいほど、研磨砥粒による接触部分の滞留時間を短くして制御する。
　次いで、このようにして得られたガラス基板上に、それぞれ裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）をその順で形成した。具体的には、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，ＣＯ２，Ｎ２，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２：Ｈｅ＝２４：２９：１２：３５）とし、ガス圧０．２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．７ｋＷで、裏面反射防止層としてＣｒＯＣＮ膜を３９ｎｍの膜厚に成膜した。次に、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，ＮＯ，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：ＮＯ：Ｈｅ＝２７：１８：５５）とし、ガス圧０．１Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．７ｋＷで、遮光層としてＣｒＯＮ膜を１７ｎｍの膜厚に成膜した。次に、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，ＣＯ２，Ｎ２，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２：Ｈｅ＝２１：３７：１１：３１）とし、ガス圧０．２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．８ｋＷで、表面反射防止層としてＣｒＯＣＮ膜を１４ｎｍの膜厚に成膜した。このようにしてマスクブランクを製造した。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、それぞれにＤＰ技術を用い、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当する１つの微細・高密度な転写パターンを２つの比較的疎なパターンに分けられた２つの転写パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、それぞれにＤＥ技術を用い、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当する１つの微細・高密度な転写パターンを２つの比較的疎なパターンに分けられた２つの転写パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　さらに、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１と同様に、精密研磨および超精密研磨工程を行って複数のガラス基板を得た。このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、上下両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の１３２ｍｍ角内の領域で、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）測定値から基板の１３２ｍｍ角内領域での平坦度を算出し、０．３μｍよりも大きいものは不合格品とした。さらに、（３）第一対称軸と第二対称軸との交点で両対称軸に直交する回転軸を中心に全測定点を９０度回転させ、回転前の全測定点と重ね合わせたときに、重なる回転前の測定点と回転後の（別の）測定点との間で差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が１０ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　次いで実施例１と同様に、上記基板セットの各ガラス基板上に、それぞれ裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）をその順で形成し、マスクブランクを製造した。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１と同様に、精密研磨および超精密研磨工程を行って複数のガラス基板を得た。このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、上下両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の１４２ｍｍ角内の領域で、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）測定値から基板の１４２ｍｍ角内領域での平坦度を算出し、０．３μｍよりも大きいものは不合格品とした。さらに、（３）前記第一対称軸に直交する方向で、前記第一対称軸から左右等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を求めると共に、前記第一対称軸に直交する方向で、前記第二対称軸から上下等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が２０ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　次いで実施例１と同様に、上記基板セットの各ガラス基板上に、それぞれ裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）をその順で形成し、マスクブランクを製造した。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１と同様に、精密研磨および超精密研磨工程を行って複数のガラス基板を得た。このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、上下両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の１４２ｍｍ角内の領域で、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）測定値から基板の１４２ｍｍ角内領域での平坦度を算出し、０．３μｍよりも大きいものは不合格品とした。さらに、（３）第一対称軸と第二対称軸との交点で両対称軸に直交する回転軸を中心に全測定点を９０度回転させ、回転前の全測定点と重ね合わせたときに、重なる回転前の測定点と回転後の（別の）測定点との間で差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が２０ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　次いで実施例１と同様に、上記基板セットの各ガラス基板上に、それぞれ裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）をその順で形成し、マスクブランクを製造した。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１と同様に、精密研磨および超精密研磨工程を行って複数のガラス基板を得た。このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、上下両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の１４２ｍｍ角内の領域、および露光装置にチャックされる部分であるチャック領域で、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）測定値から基板の１４２ｍｍ角内領域での平坦度を算出し、０．３μｍよりも大きいものは不合格品とした。さらに、（３）前記第一対称軸に直交する方向で、前記第一対称軸から左右等距離の関係にある１４２ｍｍ角内領域内の両測定点での高さ測定値の差分を求めると共に、前記第一対称軸に直交する方向で、前記第二対称軸から上下等距離の関係にある１４２ｍｍ角内領域内の両測定点での高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が２０ｎｍより大きいものは不合格品とした。最後に（４）前記第一対称軸に直交する方向で、前記第一対称軸から左右等距離の関係にあるチャック領域内の両測定点での高さ測定値の差分を求めると共に、前記第一対称軸に直交する方向で、前記第二対称軸から上下等距離の関係にある、チャック領域内の両測定点での高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が２ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　次いで実施例１と同様に、上記基板セットの各ガラス基板上に、それぞれ裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）をその順で形成し、マスクブランクを製造した。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に、遮光膜（転写パターンを形成する薄膜）として、ＭｏＳｉＯＮ膜（裏面反射防止層）、ＭｏＳｉ（遮光層）、ＭｏＳｉＯＮ膜（反射防止層）を形成した。具体的には、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４：４９：４２）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（ＭｏＳｉＯＮ膜）を７ｎｍの膜厚で形成し、次いで、同じターゲットを用い、Ａｒをスパッタリングガス圧０．１Ｐａとし、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷで、モリブデンおよびシリコンからなる膜（ＭｏＳｉ膜：膜中のＭｏとＳｉの原子％比は約２１：７９）を３０ｎｍの膜厚で形成し、次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝４：９６（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．１Ｐａ（ガス流量比Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝６：５：１１：１６）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（ＭｏＳｉＯＮ膜）を１５ｎｍの膜厚で形成し、マスクブランクを製造した。遮光性膜１０の合計膜厚は５２ｎｍとした。この条件で成膜された裏面反射防止層、遮光層および表面反射防止層は、遮光膜全体で低応力であり、基板の形状変化を最小限に抑制できた。
　このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例１と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例２において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に実施例６と同一構造の裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。次いで、このようにして、得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例２と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例２と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例３において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に実施例６と同一構造の裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。次いで、このようにして、得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例３と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例３と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例４において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に実施例６と同一構造の裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。次いで、このようにして、得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例４と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例４と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例５において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に実施例６と同一構造の裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。次いで、このようにして、得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例５と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、実施例５と同様にＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代に該当するＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ２２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１において作製されたマスクブランク用基板について、ガラス基板上に、位相シフト膜と、裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。具体的には、スパッタターゲットとしてＭｏとＳｉの混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１０：９０）を用い、Ａｒ，Ｎ２，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４９：４６）とし、ガス圧０．３Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．８ｋＷで、位相シフト膜としてＭｏＳｉＮ膜を６９ｎｍの膜厚に成膜した。次に、位相シフト膜が成膜された基板を２５０℃で５分間加熱処理（アニール処理）した。
　次に、裏面反射防止層、遮光層、および表面反射防止層からなる遮光膜を形成した。具体的には、最初に、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，ＣＯ２，Ｎ２，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２：Ｈｅ＝２２：３９：６：３３）とし、ガス圧０．２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．７ｋＷで、裏面反射防止層としてＣｒＯＣＮ膜を３０ｎｍの膜厚に成膜した。次に、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，Ｎ２の混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：Ｎ２＝８３：１７）とし、ガス圧０．１Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．７ｋＷで、遮光層としてＣｒＮ膜を４ｎｍの膜厚に成膜した。次に、スパッタターゲットとしてＣｒターゲットを用い、Ａｒ，ＣＯ２，Ｎ２，Ｈｅの混合ガスをスパッタリングガス（ガス流量比Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２：Ｈｅ＝２１：３７：１１：３１）とし、ガス圧０．２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．８ｋＷで、表面反射防止層としてＣｒＯＣＮ膜を１４ｎｍの膜厚に成膜した。この条件で成膜された裏面反射防止層、遮光層および表面反射防止層は、遮光膜全体で低応力であり、また、位相シフト膜も低応力であり、基板の形状変化を最小限に抑制できた。
　次いで、このようにして得られた２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、それぞれにＤＰ技術を用い、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当する１つの微細・高密度な転写パターンを２つの比較的疎なパターンに分けられた２つの転写パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの位相シフト膜に形成し、転写パターンの外周に遮光帯のパターンを遮光膜に形成してＤＰ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＰ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＰ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＰ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線がなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　また、同様に製造された２枚のマスクブランクをマスクブランクセットとして用い、それぞれにＤＥ技術を用い、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当する１つの微細・高密度な転写パターンを２つの比較的疎なパターンに分けられた２つの転写パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの位相シフト膜に形成し、転写パターンの外周に遮光帯のパターンを遮光膜に形成してＤＥ用フォトマスクセットを作製した。各ＤＥ用フォトマスクについて、マスク検査機で検査したところ、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代のＤＥ用フォトマスクに求められる条件を満たしていた。さらに、このＤＥ用フォトマスクセットを用いて、露光装置で転写対象物（ウェハ上のレジスト膜等）に対してパターン転写を行ったところ、重ね合わせ精度不足に起因する転写対象物の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　さらに、同様に製造された２枚のマスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ４５ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの位相シフト膜に形成し、転写パターンの外周に遮光帯のパターンを遮光膜に形成してフォトマスクセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。
　実施例１と同様に、精密研磨および超精密研磨工程を行って複数のガラス基板（ただし、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２ガラス基板）を得た。このようにして得られたガラス基板の主表面の平坦度および対称性について、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で調べた。主表面の平坦度と対称性を調べるため、最初に、（１）所定の研磨を施した方形状の基板における転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、左右両端面に対して平行かつ等距離である第一対称軸と、上下両端面に対して平行かつ等距離である第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記主表面の高さ測定可能な領域全体に、前記第一対称軸および前記第二対称軸を基準に所定間隔で仮想グリッドを設定してそのグリッド交点を測定点とし、各測定点における基準面からの前記主表面の高さを測定した。次に、（２）前記第一対称軸に直交する方向で、前記第一対称軸から左右等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を求めると共に、前記第一対称軸に直交する方向で、前記第二対称軸から上下等距離の関係にある両測定点での高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、その算出した全数のうち少なくとも９５％にあたる数の差分が５ｎｍ以内であることを満足するかどうかで判定した。
　次に、合格品のガラス基板の転写パターンを形成する薄膜を設ける側と反対側の主表面について、実施例１と同様の手順で合格品を選定した。このようにして得られたガラス基板の転写パターンを形成する薄膜を設ける側と反対側の主表面に、ＣｒＮからなる導電性の裏面膜を形成した。次いで、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に、波長１３～１４ｎｍの露光光波長帯域のＥＵＶ露光光に適した多層反射膜であるＭｏ膜／Ｓｉ膜周期多層反射膜を形成した。即ち、ＭｏターゲットとＳｉターゲットを使用し、イオンビームスパッタリングにより基板上に交互に積層して形成した。Ｓｉ膜を４．２ｎｍ、Ｍｏ膜を２．８ｎｍ、これを一周期として、４０周期積層した後、Ｓｉ膜を４．２ｎｍ成膜した。次に、保護膜として、ＲｕＮｂターゲットを用いてＲｕＮｂ膜を２．５ｎｍに成膜し、多層反射膜付き基板を製造した。
　次に、上述のように得られた多層反射膜付き基板の保護膜上に、バッファ膜を形成した。バッファ膜は、窒化クロム膜を２０ｎｍの厚さに形成した。Ｃｒターゲットを用いて、スパッタガスとしてアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガスを用いてＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。成膜されたＣｒＮｘ膜において、窒素（Ｎ）は１０ａｔ％（ｘ＝０．１）とした。そして、このバッファ膜上に、吸収体膜として、ＴａとＢとＮを含む材料を８０ｎｍの厚さで形成した。即ち、ＴａＢを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）に窒素（Ｎ２）を１０％添加して、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜し、反射型マスクブランクを得た。
　このようにして得られた２枚の反射型マスクブランクのそれぞれに、ＤＲＡＭ　ｈｐ３２ｎｍ世代に該当する半導体デバイスの積層構造の各回路パターンを、それぞれ所定の工程によって各マスクブランクの遮光膜に形成して反射型マスクのセットを作製した。このフォトマスクセットを用いて、半導体デバイスの各回路パターン形成時において、露光装置でウェハ上のレジスト膜に各フォトマスクを使用して、積層構造を転写したところ、各積層構造の重ね合わせ精度不足に起因する上下層間の配線短絡や断線はなく、高い重ね合わせ精度を有していることが検証できた。すなわち、反射型マスクの裏面側を露光装置のステージに静電チャックしたときの基板変形が微小であり、かつその変形は基板間でほぼ同じ傾向であったことにより、吸収体膜のパターンの位置ずれも微小かつその傾向もほぼ同じとなり、高い重ね合わせ精度が実現できたものである。
　このように、本発明によれば、対称性の高いマスクブランク用基板を実現することができる。このため、チャック後の主表面の平坦度をより良好にして、フォトマスク起因の位置ずれを非常に少なくすることができる。
　本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における測定点の数、仮想グリッド間隔、材料、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
　本出願は、２００８年１１月２６日に出願した、日本国の特許出願第２００８－３０１２３８号に基き、優先権の利益を主張するものであり、それらの開示は、参考文献として全体としてここに組み入れられる。
　１　マスクブランク用基板
　４　磁性研磨スラリー
　５　研磨スポット
　６　電磁石
　１３　凸部分
　４１　磁性流体
　４２　研磨スラリー

Claims (18)

  1. 　２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、前記第一対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とするマスクブランク用基板。
  2. 　前記第二対称軸を基準に線対称の位置にある測定点同士について高さ測定値の差分を算出し、その算出した高さ測定値の差分の個数のうち、少なくとも９５％に当たる個数の差分が所定値以内であ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。
  3. 　２つの主表面と４つの端面を有する基板の主表面に設定された中心点を通りいずれかの端面に平行な第一対称軸と、前記中心点を通り第一対称軸に直交する第二対称軸とをそれぞれ設定し、前記第一対称軸および第二対称軸を基準にグリッド状に測定点を設定して基準面からの前記主表面の高さをそれぞれ測定し、前記中心点を回転軸に全測定点を９０度回転させ、回転前の全測定点と回転後の全測定点とを重ね合わせたときに、重なる位置にある測定点同士で高さ測定値の差分を算出し、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が所定値以内であることを特徴とするマスクブランク用基板。
  4. 　前記測定点は、転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスクブランク用基板。
  5. 　転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面における１３２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であり、かつ算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が１０ｎｍ以内であることを特徴とする請求項４記載のマスクブランク用基板。
  6. 　転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面における１４２ｍｍ角内の領域での平坦度が０．３μｍ以下であり、かつ算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が２０ｎｍ以内であることを特徴とする請求項４記載のマスクブランク用基板。
  7. 　露光装置に設置される際、吸引チャックされる領域である前記主表面のチャック領域内において算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が２ｎｍ以内であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のマスクブランク用基板。
  8. 　前記測定点は、転写パターンを形成する薄膜を設ける側とは反対側の主表面に設定され、算出した高さ測定値の差分について、全個数のうち少なくとも９５％にあたる個数の差分が５ｎｍ以内であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスクブランク用基板。
  9. 　請求項１から請求項８のいずれかに記載のマスクブランク用基板の主表面に転写パターン形成用薄膜が形成されていることを特徴とするマスクブランク。
  10. 　請求項８記載のマスクブランク用基板の転写パターンを形成する薄膜を設ける側の主表面に多層反射膜および転写パターン形成用薄膜が形成され、転写パターンを形成する薄膜を設ける側とは反対側の主表面に裏面膜が形成されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
  11. 　請求項９記載のマスクブランクの前記転写パターン形成用薄膜に転写パターンが形成されていることを特徴とするフォトマスク。
  12. 　請求項１０記載の反射型マスクブランクの前記転写パターン形成用薄膜に転写パターンが形成されていることを特徴とする反射型マスク。
  13. 　請求項１から請求項８のいずれかに記載のマスクブランク用基板を複数枚セットとしたことを特徴とするマスクブランク用基板セット。
  14. 　請求項９記載のマスクブランクを複数枚セットとしたことを特徴とするマスクブランクセット。
  15. 　請求項１１記載のフォトマスクを２枚セットとしたフォトマスクセットであって、１つの転写パターンからダブルパターニング／ダブル露光技術により分割された２つの転写パターンが、２枚のフォトマスクの転写パターン形成用薄膜に分かれて形成されていることを特徴とするフォトマスクセット。
  16. 　請求項１１記載のフォトマスクを用い、フォトリソグラフィ法によりフォト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。
  17. 　請求項１２記載の反射型マスクを用い、ＥＵＶリソグラフィ法により反射型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して製造された半導体デバイスの製造方法。
  18. 　請求項１５記載のフォトマスクセットを用い、フォトリソグラフィ法によりフォト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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