掩模板用基板、掩模板、转印用掩模的制造方法技术

本发明专利技术涉及掩模板用基板、掩模板、转印用掩模的制造方法。在模拟工序中，基于主表面形状的信息和掩模载台的形状信息，使用考虑了扭弯变形的挠曲微分方程式，模拟得到将透光性基板安置于曝光装置时的多个测定点的高度信息。基于进行该模拟所得的高度信息，在平坦度算出工序中，算出将透光性基板安置于曝光装置时的该透光性基板的平坦度。在选定工序中判定该平坦度是否符合规格，将平坦度符合规格的透光性基板用作掩模板用基板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域中的掩模板(mask blank)用基板的制造方法、掩模板的制造方法、转印用掩模的制造方法和半导体器件的制造方法。
技术介绍
近年来随着半导体器件的微细化，在光刻技术中使用的曝光光源的波长变短。在透过型的光刻的尖端领域作为曝光光源使用波长200nm以下的ArF准分子激光器(波长 193nm)。但是，随着微细化的要求进一步提高，难以仅通过将ArF准分子激光器作为曝光光源来解决，也需要通过斜入射照明法等实现高NA化来解决。但是随着高NA化，曝光装置的焦点深度逐渐变小。因此，在通过真空吸附等将转印用掩模安置于曝光装置上(夹装)时， 如果该转印用掩模变形而导致其平坦度降低，则可能在将转印用掩模的掩模图案向被转印体即半导体基板转印时发生焦点位置偏移，降低转印精度。因此提出有一种方案，在将用于掩模板的透明基板安置于曝光装置时，采用有限元法对该透明基板的形状进行模拟来预测平坦度。但是，采用有限元法对基板形状的模拟， 虽然能够在一定程度上准确预测基板主表面的形状，但是存在模拟所需时间很长的问题。为了解决该课题，JP特开2006-235321号公报(专利文献1)中提出了如下方案 在将透明基板安置于曝光装置时，通过模拟以较短时间对该透明基板的平坦度进行算出和预测，将此时的平坦度的预测值良好的透明基板选定为掩模板用透明基板，制作掩模板或曝光用掩模(转印用掩模)。在专利文献1的模拟中，首先对透明基板的表面形状进行测定。接着预测以下三个变形。这里以重力方向为Z方向。(1)透明基板因重力沿着X方向(与Z方向垂直)的挠曲(2)在将透明基板安置于曝光装置时由于来自掩模载台的吸附而引起的透明基板以掩模载台为支点沿着X方向的翘曲(3)在将透明基板安置于曝光装置时由于来自掩模载台的吸附而引起的与掩模载台抵接的透明基板沿着Y方向(与X方向和Z方向垂直)的变形接着，利用这些预测值和预先测定的透明基板的表面形状，通过挠曲微分方程式进行模拟。根据通过模拟算出的安置于曝光装置时的透明基板的表面形状求出平坦度，在其平坦度符合规格的情况下，由该透明基板制作掩模板或曝光用掩模。
技术实现思路
在专利文献1公开的技术中，也充分改善了在将转印用掩模的掩模图案向被转印体即半导体基板转印时产生焦点位置偏移的情况。但是，随着半导体器件的微细化要求变得更加严格而导入了液浸曝光技术，因此获得了 NA > 1的超高NA，曝光装置的焦点深度变得非常小。另外，特别是在具有DRAM hp45nm等级以上的微细图案的转印用掩模中，伴随着将转印用掩模在掩模载台上夹装前后的基板形状变化的转印图案位置相对于掩模载台上的基准平面的移动，对转印精度影响增大，因此需要对转印图案的设计图案进行修正。为了实现该目的，在掩模载台上夹装后的基板主表面的形状预测，仅仅是平坦度的预测值(主表面的规定区域上的高度信息的最大值与最小值的差)是高精度的是不充分的，必须使基板主表面的规定区域全体上的形状变化的预测为高精度的。特别是在采用双重图形(double patterning)技术的转印用掩模的情况下，如果夹装前后的形状变化的预测精度较低，则伴随基板形状变化而产生的转印图案相对于掩模载台上的基准平面的移动位置的预测精度也降低，因此对于转印图案向转印对象物(半导体基板上的抗蚀剂膜等) 上转印的转印精度成为很大的问题。在专利文献1的模拟中，模拟所需时间较短而生产率良好，但是夹装后的基板主表面的形状预测精度，对用于使用了 DRAM hp45nm等级的转印用掩模或采用双重图形技术的转印用掩模的掩模板用基板来说是不够的。另外，在采用有限元法的基板形状的模拟中， 虽然对这些转印用掩模适用也能够获得相应的精度，但是模拟所需时间非常长，从而生产率上残留了很大的问题。即，将透光性基板在曝光装置的掩模载台上夹装后的主表面形状的预测，需要在较短的模拟时间内进行高精度的预测。为了解决上述课题，专利技术人针对按照现有技术选定的掩模板用基板，对通过模拟得到的夹装在掩模载台上后的主表面形状与实际夹装在掩模载台上时的实测的主表面形状的差别较大的情况，着力研究了其倾向。结果发现，模拟与实测之间差较大的掩模板用基板，在独立(free standing)实测的主表面形状中，全部扭弯倾向较大。并且在模拟中，也考虑了将透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时在矫正透光性基板的扭弯的方向上作用的变形(以下称为扭弯变形)。并且发现，对形成有图案形成用薄膜的掩模板，测定主表面的形状，根据测定的主表面形状进行模拟，从而算出在掩模载台上夹装后的主表面形状， 即在这种情况下也显示出同样的倾向。并且，在模拟中也考虑了在将掩模板在曝光装置的掩模载台上夹装时作用于矫正掩模板的扭弯的方向的变形(以下称为扭弯变形)。即，本专利技术一方式的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，包含准备主表面进行了精密研磨的透光性基板的工序；测定上述主表面的实测区域内的夹装前主表面形状的形状测定工序；通过模拟得到将上述透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时的夹装后主表面形状的模拟工序；将根据上述夹装后主表面形状求得的算出区域内的平坦度为规定值以下者选定为掩模板用基板的选定工序，上述模拟工序，包括算出将上述透光性基板载置于掩模载台时主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述透光性基板在掩模载台上夹装时(a)主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、(b)主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及(c)主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向上述夹装前主表面形状叠加而算出夹装后主表面形状。在该掩模板用基板的制造方法中，优选，形状测定工序包含将测定的透光性基板和夹装前主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的工序，模拟工序包含将模拟的透光性基板和夹装后主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的工序。本专利技术另一方式的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，包含准备主表面进行了精密研磨的透光性基板的工序；测定上述主表面的实测区域内的夹装前主表面形状，将该测定的透光性基板和上述夹装前主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的形状测定工序；通过模拟得到将上述透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时夹装后主表面形状的模拟工序，上述模拟工序，包括算出将上述透光性基板载置于掩模载台时主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述透光性基板夹装在掩模载台上时 (a)主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、(b)主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及(C)主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向上述夹装前主表面形状叠加而算出夹装后主表面形状，将该模拟的透光性基板和上述夹装后主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置。在这些掩模板用基板的制造方法中，优选，上述实测区域为包含在曝光装置的掩模载台上夹装的区域的区域。并且优选，上述实测区域为从透光性基板的倒角面除去超过 Omm而在3mm以下的周缘部区域的区域。在这些掩模板用基板的制造方法中，优选，上述算出区域是以透光性基板的中心为基准的边长132mm的正方形内的区域。并且优选，上述平坦度的规定值为0. 24 Um0在这些掩模板用基板的制造方法中，优选，还包括选定根据上述夹装前主表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种掩模板用基板的制造方法，其特征在于，包含：准备主表面进行了精密研磨的透光性基板的工序；测定上述主表面的实测区域内的夹装前主表面形状的形状测定工序；通过模拟得到将上述透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时夹装后主表面形状的模拟工序；将根据上述夹装后主表面形状求得的算出区域内的平坦度为规定值以下者选定为掩模板用基板的选定工序，上述模拟工序，包括：算出将上述透光性基板载置于掩模载台时主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述透光性基板夹装在掩模载台上时（ａ）主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、（ｂ）主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及（ｃ）主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向上述夹装前主表面形状叠加而算出夹装后主表面形状。

【技术特征摘要】
2010.01.29 JP 2010-018283;2010.12.14 JP 2010-277841.一种掩模板用基板的制造方法，其特征在于，包含 准备主表面进行了精密研磨的透光性基板的工序；测定上述主表面的实测区域内的夹装前主表面形状的形状测定工序； 通过模拟得到将上述透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时夹装后主表面形状的模拟工序；将根据上述夹装后主表面形状求得的算出区域内的平坦度为规定值以下者选定为掩模板用基板的选定工序， 上述模拟工序，包括算出将上述透光性基板载置于掩模载台时主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述透光性基板夹装在掩模载台上时(a)主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、(b)主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及(C) 主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向上述夹装前主表面形状叠加而算出夹装后主表面形状。2.根据权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述形状测定工序包含将测定的透光性基板和夹装前主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的工序，上述模拟工序包含将模拟的透光性基板和夹装后主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的工序。3.根据权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述实测区域为包含在曝光装置的掩模载台上夹装上述透光性基板的区域的区域。4.根据权利要求3所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述实测区域为从透光性基板的倒角面除去超过Omm而在3mm以下的周缘部区域的区域。5.根据权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述算出区域是以透光性基板的中心为基准的边长132mm的正方形内的区域。6.根据权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述平坦度的规定值为 0. 24μ 07.根据权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，还包括选定根据上述夹装前主表面形状求出的规定区域内的平坦度为0.4μπ 以下的透光性基板的工序。8.一种掩模板的制造方法，其特征在于，包含在通过权利要求1所述的掩模板用基板的制造方法制造的掩模板用基板的上述主表面上，形成图案形成用薄膜的薄膜形成工序。9.一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，包含在通过权利要求8所述的掩模板的制造方法制造的掩模板的图案形成用薄膜上形成转印图案的工序。10.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，使用通过权利要求9所述的转印用掩模的制造方法制造的转印用掩模，在半导体晶片上形成电路图案。11.一种掩模板用基板的制造方法，其特征在于，包含 准备主表面进行了精密研磨的透光性基板的工序；测定上述主表面的实测区域内的夹装前主表面形状，将该测定的透光性基板和上述夹装前主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置的形状测定工序；通过模拟得到将上述透光性基板夹装在曝光装置的掩模载台上时夹装后主表面形状的模拟工序，上述模拟工序，包括算出将上述透光性基板载置于掩模载台时的主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述透光性基板夹装在掩模载台上时(a)主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、(b)主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及(C) 主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向上述夹装前主表面形状叠加而算出夹装后主表面形状，将该模拟的透光性基板和上述夹装后主表面形状的信息建立对应关系地记录于记录装置。12.根据权利要求11所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述实测区域为包含在曝光装置的掩模载台上夹装上述透光性基板的区域的区域。13.根据权利要求12所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，上述实测区域为从透光性基板的倒角面除去超过Omm而在3mm以下的周缘部区域的区域。14.根据权利要求11所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，还包括 选定根据上述夹装前主表面形状求出的规定区域内的平坦度为0.4μπι以下的透光性基板的工序。15.一种掩模板的制造方法，其特征在于，包含在通过权利要求11所述的掩模板用基板的制造方法制造的掩模板用基板的上述主表面上，形成图案形成用薄膜的薄膜形成工序。16.一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，包含在通过权利要求15所述的掩模板的制造方法制造的掩模板的图案形成用薄膜上形成转印图案的工序。17.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，使用通过权利要求16所述的转印用掩模的制造方法制造的转印用掩模，在半导体晶片上形成电路图案。18.—种掩模板的制造方法，其特征在于，包含准备在透光性基板的主表面上具有图案形成用的薄膜的掩模板的工序； 测定上述掩模板的主表面的实测区域内的夹装前的主表面形状的形状测定工序； 通过模拟得到将上述掩模板夹装在曝光装置的掩模载台上时夹装后的主表面形状的模拟工序；选定根据上述夹装后的主表面形状求得的算出区域内的平坦度为规定值以下者的选定工序，上述模拟工序，包括算出将上述掩模板载置于掩模载台时的主表面因重力而产生的变形量即重力变形量；分别算出将上述掩模板夹装在掩模载台上时(a)主表面的以掩模载台为支点的杠杆变形的杠杆变形量、(b)主表面的仿照掩模载台的形状的变形的仿照变形量以及(c)主表面的矫正扭弯的变形的扭弯变形量；以及向...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边胜，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP