JP2003050458A - 露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法、マスク基板、露光マスクおよびサーバー - Google Patents
露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法、マスク基板、露光マスクおよびサーバーInfo
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Abstract
をチャックすることによりマスク基板の平坦度が悪化す
ることに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決す
るために有効な露光マスクの製造方法を実現すること。 【解決手段】複数のマスク基板の各々について、主面の
表面形状およびを露光装置のマスクステージにチャック
する前後の主面の平坦度を取得し(ステップS3)、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用意し(ステッ
プS5)、このマスク基板上に所望のパターンを作成
し、露光マスクを作成する(ステップS6)。
Description
る露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半
導体装置の製造方法、マスク基板、露光マスクおよびサ
ーバーに関する。
フォトリソグラフィ工程での微細化に対する要求が高ま
っている。既に、デバイスの設計ルールは0.13μm
にまで微細化し、制御しなければならないパターン寸法
精度は10nm程度と極めて厳しい精度が要求されてい
る。その結果、近年、半導体製造プロセスに用いられて
いるフォトリソグラフィ工程での課題が顕著になりつつ
ある。
わる要因の一つとしての、リソグラフィ工程に用いられ
るマスク基板の平坦度についてである。すなわち、微細
化に伴いリソグラフィ工程での焦点裕度が少なくなる中
で、マスク基板の平坦度が無視できなくなってきてい
る。
度に関して研究を重ねた結果、以下のことが明らかにな
った。
平坦度でも凸型、凹型、鞍型、その混合型など様々な形
状になっている。そのため、たとえ同じ平坦度でも、ウ
ェハ露光装置のマスクステージにマスク基板を真空チャ
ックによりチャックした場合に、マスクステージや真空
チャックとの相性により、チャック時にマスク基板が大
きく変形してしまう場合と、ほとんど変形しない場合、
あるいは逆に平坦度が良くなる場合、が生じる。
がチャック前のマスク基板の表面形状に依存すること、
そして同じマスク基板でも真空チャックが行われる箇所
によっても変わるからである。しかしながら従来は、平
坦度だけを管理していたため、マスク基板の表面形状に
よっては、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基
板をチャックすることでマスク基板の平坦度が大きく悪
化する場合が生じる。
ク基板上にパターンを形成して得られた露光マスクを用
いて、半導体デバイスを製造することが、製品歩留まり
の低下の大きな要因となっていることが明らかになっ
た。
等は、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板を
チャックする前後のマスク基板の平坦度を比較したとこ
ろ、マスク基板の表面形状によってはチャック後のほう
が平坦度が悪くなるものの存在を確認し、そしてこの平
坦度の悪化が製品歩留まりの低下の大きな要因となって
いることを見出した。
ので、その目的とするところは、ウェハ露光装置のマス
クステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板
の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低
下の問題を解決するために有効な露光マスクの製造方
法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法、
マスク基板、露光マスクおよびサーバーを提供すること
にある。
おける露光マスクの製造方法は、複数のマスク基板の各
々について、主面の表面形状を示す第1の情報と、露光
装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の
平坦度を示す第2の情報とを取得する工程と、前記各マ
スク基板とその前記第1の情報と前記第2の情報との対
応関係を作成し、作成した対応関係の中から、所望の平
坦度を示す第2の情報を選択する工程と、この選択した
第2の情報と前記対応関係にある第1の情報が示す表面
形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数の
マスク基板とは別に用意する工程と、この用意したマス
ク基板上に所望のパターンを形成するする工程とを有す
ることを特徴とする。
の製造方法は、各マスク基板と各マスク基板の主面の表
面形状を示す第1の情報と各マスク基板の露光装置のマ
スクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を
示す第2の情報との、複数のマスク基板ついての、対応
関係の中から、所望の平坦度を示す第2の情報を選択
し、この選択した第2の情報と対応関係にある第1の情
報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板
を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程と、こ
の用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する工
程とを有することを特徴とする。
の製造方法は、複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す情報を取得する工程と、前記各マスク
基板とその前記情報との対応関係を作成する工程と、作
成した対応関係の中から、凸状の表面形状を示す情報を
選択し、この選択した情報と前記対応関係にあるマスク
基板を前記複数のマスク基板の中から選択する工程と、
選択したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程
とを有することを特徴とする。
の製造方法は、複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定し
た前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造
とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシ
ミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情
報とを取得する工程と、前記各マスク基板とその前記第
1の情報と前記第2の情報との対応関係を作成する工程
と、作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第
2の情報を選択し、この選択した第2の情報と前記対応
関係にある第1の情報が示す表面形状と同じ表面形状を
有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用
意する工程と、この用意したマスク基板上に所望のパタ
ーンを形成する工程とを有することを特徴とする。
の製造方法は、各マスク基板と各マスク基板の主面の表
面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定した前
記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とか
ら各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュ
レーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情報と
の、複数のマスク基板ついての対応関係の中から、所望
の平坦度を示す第2の情報を選択し、この選択した第2
の情報と対応関係にある第1の情報が示す表面形状と同
じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基
板とは別に用意する工程と、この用意したマスク基板上
に所望のパターンを形成する工程とを有することを特徴
とする。
の製造方法は、マスク基板とマスク基板の主面の表面形
状を示す第1の情報を取得する工程と、前記マスク基板
の主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とか
ら前記マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミ
ュレーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情報
とを取得する工程と、前記シミュレーションによって取
得された前記マスク基板の主面の平坦度が仕様に合うか
否かを判断し、仕様に合うと判断されたとき前記マスク
基板を処理して露光マスクを形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。
情報生成方法は、複数のマスク基板の各々について、主
面の表面形状を示す第1の情報と、露光装置のマスクス
テージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第
2の情報とを取得する工程と、前記各マスク基板と前記
第1の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工
程とを有することを特徴とする。
情報生成方法は、複数のマスク基板の各々について、主
面の表面形状を示す情報を取得する工程と、取得した情
報の中で主面の表面形状が凸状を示す情報とそれに対応
したマスク基板とを記憶する工程とを有することを特徴
とする。
情報生成方法は、複数のマスク基板の各々について、主
面の表面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定
した前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構
造とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時の
シミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第2の
情報とを取得する工程と、前記各マスク基板と前記第1
の情報と前記第2の情報とを対応付けて記憶する工程と
を有することを特徴とする。
置の製造方法は、上記第1ないし第3の視点のいずれか
の露光マスクの製造方法により製造された露光マスクを
露光装置のマスクステージ上にチャックする工程と、照
明光学系によって前記露光マスク上に形成されたパター
ンを照明し、前記パターンの像を所望の基板上に結像を
形成する工程と、前記所望の基板上の前記結像の形成さ
れた層を前記結像に基づいてパターニングし半導体素子
の形成に用いる工程とを有することを特徴とする。
置の製造方法は、主面を有する基板と、前記主面上に形
成された遮光体からなるパターンとを具備し、前記主面
の周辺領域の表面形状が、前記基板の周縁側に向かっ
て、前記主面の中央領域の表面よりも高さが低くなった
形状の露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャ
ックする工程と、前記露光マスク上に形成されたパター
ンを照明光学系によって照明し、前記パターンの像を投
影光学系によって所望の基板上に結像を形成する工程
と、前記所望の基板上の前記結像の形成された層を前記
結像に基づいてパターニングし半導体素子の形成に用い
る工程とを有することを特徴とする。
板は、主面を有する基板と、前記主面を被覆する遮光体
とを具備し、前記主面の周辺領域の表面形状は、前記基
板の周縁部に向かって、前記主面の中央領域の表面より
も高さが低くなる形状のものであることを特徴とする。
クは、主面を有する基板と、前記主面上に形成された遮
光体からなるパターンとを具備し、前記主面の周辺領域
の表面形状は、前記基板の周縁側に向かって、前記主面
の中央領域の表面よりも高さが低くなった形状のもので
あることを特徴とする。
は、各マスク基板と各マスク基板の主面の表面形状を示
す第1の情報と各マスク基板の露光装置のマスクステー
ジにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第2の
情報との、複数のマスク基板ついての対応関係を示す情
報を含むページを記憶するための処理を行うための手段
と、クライアントから前記ページに対する要求メッセー
ジを受け付けるための処理を行うための手段と、前記ペ
ージをクライアント側で表示可能な形態で送信するため
の処理を行うための手段と、前記ページを送信した前記
クライアントから前記基板マスクの申し込みメッセージ
を受け付けるための処理を行うための手段とを具備して
成ることを特徴とする。
な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明ら
かになるであろう。
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。
の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフ
ローチャートである。
の石英基板上にそれを被覆する遮光体を成膜して成る1
1枚のマスク基板A〜Kを用意し、これらのマスク基板
A〜Kの各々について、主面を基板平坦度測定装置(ニ
デック社製)により測定して、露光装置のマスクステー
ジに真空チャックによりチャックする前の、11枚のマ
スク基板A〜Kの主面の表面形状および平坦度を取得す
る(ステップS1)。
板の周縁領域を除いた142mm角領域(第1の領域)
1の平坦度を測定する。第1の領域1は、実際にパター
ンを形成するパターン形成領域である。
1の表面形状が凸,凹とは、図2(b),図2(c)に
それぞれ示すように、第1の領域1の両端を結ぶ線L1
に対して上に凸、下に凹の形状のものを意味する。図3
(a),図3(b)にそれぞれ、表面形状が上に凸、下
に凹のものの概観を示す。
凹とは、図2(d)に示すように、マスク基板の周縁部
に向かって、第1の領域1の表面よりも高さが低くなる
形状のもの(凸)または高くなる形状もの(凹)を意味
する。なお、第2の領域2に関しては第2の実施形態で
詳細に述べる。
各マスク基板A〜Kを主面の表面形状の種類毎に分類す
る(ステップS2)。その結果を表1に示す。表面形状
の種類(第1の情報)は、上記測定結果から、凸型、凹
型、鞍型、かまぼこ型の4つに分類できた。また、マス
クステージにチャックする前の第1の領域1の平坦度の
測定値(第2の情報)は、0.4μm〜0.5μmの範
囲に収まっていた。図3(c),図3(d)にそれぞ
れ、表面形状が鞍型、かまぼこ型のものの概観を示す。
製)のマスクステージに上記11枚のマスク基板A〜K
を真空チャックにより逐次チャックし、真空チャックに
よるチャック後の各マスク基板の主面の平坦度の測定を
行う(ステップS3)。 ここでは、マスク基板の周縁
領域を除いた142mm角の第1の領域1(図2
(a))の平坦度を測定した。その後表1に示すよう
に、11枚のマスク基板A〜Kに関し、表面形状の種類
と真空チャックによるチャック前後の平坦度の値との対
応関係を作成する(ステップS4)。
マスク基板A〜Cのチャック後の平坦度はチャック前と
同じかやや良くなっているが、表面形状が凹型および鞍
型のマスク基板D〜Gの平坦度はチャック後に大きく悪
化していた。
については、マスクステージ上におけるマスク基板の配
置方向をチャックに対し所定の方向に配置したもの(マ
スク基板H,I)と、この所定方向に直交する方向すな
わち90度回転させた方向に配置してチャックされるマ
スク基板個所を変えたもの(マスク基板J, K)とに
ついて平坦度の測定を行った。
のマスク基板H〜Kの真空チャック後の平坦度は、チャ
ックに対するマスク基板の配置方向によって変わること
が明らかになった。
の真空チャック後の平坦度は、真空チャックされるマス
ク基板の個所によっても変わることが明らかになった。
マスクステージ上におけるマスク基板の配置方向をチャ
ックに対して所定の方向に配置すると、かまぼこ形の弧
を描いている辺が露光装置のマスクステージのチャック
に当たり平坦度がほとんど改善されないが、一方、マス
ク基板J、Kのように、90度回転させた方向に配置す
ると、かまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置のマス
クステージのチャックに当たらず平坦度が0.3μm以
下となり、平坦度が改善されることが確かめられた(表
1)。なお、その他の表面形状のマスク基板A〜Gで回
転したものが表1に示されていない理由は、回転しても
平坦度が改善されないことが分かったからである。
によるチャック前後の表面形状の種類および平坦度の値
が分かっている、11枚のマスク基板A〜Kからなるマ
スク基板群の中から、仕様に合う平坦度を有するマスク
基板と同じ種類の表面形状を有するマスク基板を、11
枚のマスク基板A〜Kとは別に用意する(ステップS
5)。ここでは、この別に用意するマスク基板として、
マスク基板Jと同じ形状のものを選んだ場合について説
明する。
意したマスク基板は、パターン形成領域の平坦度が所定
の仕様内に収まるように形成されたものであり、表面形
状の相違はばらつきによって生じたものである。
ジストを塗布する。
造工程が続く。すなわち、電子ビーム描画装置により所
望のパターンをマスク基板上のレジストに描画する。つ
いでレジストを現像してレジストパターンを形成し、次
にこのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエ
ッチング装置によりマスク基板の遮光体をエッチング加
工して遮光体パターンを形成する。その後、レジストパ
ターンを剥離し、ついでマスク基板表面の洗浄を行な
い、所望のマスクパターンが形成された露光マスクが完
成する(ステップS6)。 なお、上記所望のパターン
は、例えば回路パターンを含むもの、あるいは回路パタ
ーンおよび位置合わせ用パターンを含むものである。
Fウェハ露光装置にセットし、主面平坦度を測定したと
ころ、0.2μmと良好な値であることが確認できた。
そして、このような平坦度の高い露光マスクを露光装置
のマスクステージ上にチャックし、上記露光マスク上に
形成されたパターンを照明光学系によって照明し、上記
パターンの像を投影光学系によって所望の基板(例えば
レジストが塗布された基板)上に結像するという露光方
法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に増
し、DRAM等の半導体製品の歩留まりが大きく向上す
る。
装置のマスクステージにマスク基板をチャックすること
によりマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因
する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効な
露光マスクの製造方法を実現できる。
ク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたもので
あっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチ
ャックする手段は、真空チャックに限定されるものでは
ない。
図2(a)に示したマスク基板1の主面の第1の領域1
についてのみ表面形状および平坦度を取得したが(ステ
ップS1)、本実施形態では、第1の領域1とこの第1
の領域1を囲む第2の領域2との二つの領域のそれぞれ
について表面形状および平坦度を取得する。
を領域の中心とした、一辺の長さが142mmの矩形状
の領域であり、第2の領域2は第1の領域1を囲む、一
辺の長さが150mmの口(くち)状領域(矩形状の領
域からこの矩形状の領域の中心を領域の中心としたそれ
よりも小さい矩形状の領域を除いた領域)である。マス
ク基板1を露光装置のマスクステージにセットする際の
真空チャックによりチャックされる領域(マスクチャッ
ク領域)は第2の領域2にほぼ含まれる。すなわち、第
2の領域2に、マスクステージにマスク基板をチャック
するための力のほとんどが作用する。
のみならずマスクチャック領域の平坦度も管理すること
を考えると、第1の領域1を広げ、それによりマスクチ
ャック領域を含むこととなる領域の平坦度を管理するこ
とになるしかしながら、現在のマスク製造技術では、マ
スク基板1の主面全体を平坦にすることは非常に困難で
あり、マスク基板1の主面の平坦度は端部で急激に悪化
しているのが現状であり、そのため第1の領域1を広げ
てしまうと、マスク基板1の中心部の平坦度はいいのだ
が、マスク基板1の端部の平坦度が悪いために、マスク
基板1の主面全体についての平坦度の測定結果が低下す
ることになる そこで、本実施形態では、上述の如く、
マスク中心を含む第1の領域1と、それを囲む第2の領
域2とのそれぞれについて平坦度および表面形状を取得
する。
基板上に遮光体を形成して成るマスク基板の主面の平坦
度および表面形状を基板平坦度測定装置(ニデック社
製)により測定し、第1の領域1の平坦度と表面形状、
第2の領域2の平坦度と表面形状がそれぞれ異なる13
枚のマスク基板A〜Mを用意した。
製)にこの13枚のマスク基板A〜Mを逐次セットし、
真空チャックによるチャック後の各マスク基板の主面の
平坦度の測定を行った。
表面形状の種類と真空チャックによるチャック前後の第
1および第2の領域の平坦度の値との対応関係を作成し
た。その結果を表2に示す。
2の領域の表面形状は凸型、凹型、鞍型、かまぼこ型の
4つに分類された。表面形状が単純な凸型形状のマスク
基板Aの第1および第2の領域の表面形状はともに凸で
あった。一方、つば付の帽子のような形状のマスク基板
Bの表面形状は、第1の領域では凸、第2の領域では凹
であった。
とにより第1の領域の平面形状が悪化するマスク基板
は、第2の領域の表面形状が凹のものと、鞍型のもので
あることが分かる。また、表面形状がかまぼこ型のマス
ク基板C,D,H,I,L,Mはマスクステージ上にお
けるマスク基板の配置方向により異なる結果を示した。
スク基板の配置方向をチャックに対して所定の方向に配
置すると、かまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置の
マスクステージのチャックに当たり平坦度が低下した
が、一方、90度回転させた方向に配置するとかまぼこ
形の弧を描いている辺が露光装置のマスクステージのチ
ャックに当たらず平坦度が0.4μm以下となり、この
方向(90度回転させた方向)に配置したほとんどのマ
スク基板の平坦度が改善されることが確かめられた。
1の領域の平坦度は、チャック前の第1の領域の表面形
状にはほぼ無関係であることも確認できた。すなわち、
真空チャックによるチャック前後でのマスク基板の主面
の形状変化は第2の領域の表面形状によりほぼ決まる。
の平坦度と比較して格段に悪い数値であるにもかかわら
ず、第2の領域の表面形状が凸の場合、真空チャックに
よるチャック後のマスク基板の第1の領域の表面形状は
ほとんど変化しないことが確認できた。
てその第1の領域1および第2の領域2の表面形状の種
類と真空チャックによるチャック前後のマスク基板主面
の平坦度の値との対応関係を作成することにより、マス
クチャック領域の平坦度を管理するためにマスク基板の
第1の領域1を必要以上に広くすることが不要になり、
第1の領域1の平坦度を必要以上に厳しい値にすること
なく現実的な値にすることが可能になり、しかも、第2
の領域2の表面形状を考慮することにより、真空チャッ
クによるチャック前後のマスク基板主面の平坦度の変化
が少ないマスク基板をより確実に選択することが可能に
なる。
によるチャック前の第1の領域1および第2の領域2の
表面形状の種類およびマスク基板主面のチャック後の平
坦度の値が分かっている、13枚のマスク基板A〜Mか
らなるマスク基板群の中から、仕様に合う平坦度を有す
るマスク基板と同じ種類の表面形状を有するマスク基板
を、13枚のマスク基板A〜Mとは別に用意する。
して、マスク基板Fと同じ表面形状(第1の領域が凹、
第2の領域が凸)のものを用意した。このマスク基板を
測定したところ、第1の領域の平坦度が0.3μm以
下、第2の領域の平坦度が4μm以下であった。
た。
造工程が続く。すなわち、電子ビーム描画装置により所
望のパターンをマスク基板上のレジストに描画する。つ
いでレジストを現像してレジストパターンを形成し、次
にこのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエ
ッチング装置によりマスク基板の遮光体をエッチング加
工して遮光体パターンを形成する。その後、レジストパ
ターンを剥離し、ついでマスク基板表面の洗浄を行な
い、所望のマスクパターンが形成された露光マスクが完
成する。 なお、上記所望のパターンは、例えば回路パ
ターンを含むもの、あるいは回路パターンおよび位置合
わせ用パターンを含むものである。
Fウェハ露光装置にセットし、第1の領域の平坦度を測
定したところ、0.2μmと良好な平坦度であることが
確認できた。そして、このような平坦度の高い露光マス
クを露光装置のマスクステージ上にチャックし、上記露
光マスク上に形成されたパターンを照明光学系によって
照明し、上記パターンの像を投影光学系によって所望の
基板(例えばレジストが塗布された基板)上に結像する
という露光方法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度
が格段に増し、DRAM等の半導体製品の歩留まりが大
きく向上する。
同様に、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板
をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化す
ることに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決す
るのに有効な露光マスクの製造方法を実現できるように
なる。
ク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたもので
あっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチ
ャックする手段は、真空チャックに限定されるものでは
ない。
凸状であるものが真空チャックによるチャック後の第1
の領域の平坦度が良いことから、第2の領域の表面形状
が凸状であるマスク基板または露光マスクを作成し、そ
れを用いるようにしても良い。
なわち凸状を有するマスク基板または露光マスクは、例
えば石英基板の周縁領域およびそれより内側の領域(中
央領域)とでは、中央領域のほうが研磨レートが速いこ
とを利用することにより得られる。具体的には、研磨装
置を用いて石英基板の主面を従来よりも長い時間研磨す
ることにより得られる。その後、周知の方法に従って、
遮光体を成膜してマスク基板が得られ、さらに遮光体の
パターニングを行うことで露光マスクが得られる。
では凸)を有する第2の領域を形成した露光マスクを露
光装置のマスクステージ上にチャックし、照明光学系に
よって上記露光マスク上に形成されたパターンを照明
し、投影光学系によって上記パターンの像を所望の基板
(例えばレジストが塗布された基板)上に結像するとい
う露光方法を採用すれば、第1の実施形態と同様に、ウ
ェハ露光時の焦点裕度が格段に増し、DRAM等の半導
体製品の歩留まりが大きく向上する。
になるように、石英基板の研磨を行っていた。そのた
め、研磨レートの違いが顕著にならないように、研磨時
間を長くするような制御は意図的には行っていなかっ
た。したがって、研磨のばらつきによって、第2の領域
の表面形状が凸または凹になっても、その度合いは本実
施形態のマスク基板および露光マスクのそれよりも明ら
かに小さいものとなる。
チャックによるチャック後のマスク基板の主面の表面形
状に相当するマスク基板の主面の表面形状を、シミュレ
ーションにより取得する。
の石英基板上に遮光体を形成して成るマスク基板の主面
の表面形状および平坦度を、パターン形成領域(図2
(a)の第1の領域1)の平坦度を基板平坦度測定装置
(ニデック社製)により測定することにより求め、表面
形状と平坦度がそれぞれ異なる13枚のマスク基板A〜
Mを用意した。
製)のマスクチャック構造と上記13枚のマスク基板A
〜Mの主面の上記測定した平坦度とから、有限要素法を
用いて、ArFウェハ露光装置のマスクステージに上記
13枚のマスク基板A〜Mを真空チャックにより逐次チ
ャックしたときのマスク基板A〜Mの主面の平坦度をシ
ミュレーションにより取得した。なお、有限要素法に代
えて解析的な方法を用いてもよい。ついで、このシミュ
レーションが正しいか否かを確認するために、上記Ar
Fウェハ露光装置に上記13枚のマスク基板A〜Mを真
空チャックにより逐次実際にチャックし、真空チャック
によるチャック後の各マスク基板の主面の平坦度の測定
を行った。 その結果、シミュレーションにより得られ
たマスク基板A〜Mの主面の平坦度と実際にArFウェ
ハ露光装置にセットし基板平坦度測定装置を用いての測
定により得られたマスク基板A〜Mの主面の平坦度と
は、表3に示されるように、マスク基板A〜Mのほとん
どのマスク基板において0.1μm以下の差しかないこ
とが確認できた。
態における、表面形状の種類と真空チャックによるチャ
ック前後の平坦度の値との対応関係の作成において、真
空チャックによるチャック前後の平坦度の値をシミュレ
ーションにより取得した値に置き換えることができる。
状を、パターン形成領域(図2(a)の第1の領域1)
の平坦度を基板平坦度測定装置(ニデック社製)により
測定して求め、次に、露光装置のマスクチャック構造と
既に取得したマスク基板の主面の上記平坦度とから、露
光装置のマスクステージにマスク基板を真空チャックに
より逐次チャックしたときのマスク基板の主面の表面形
状をシミュレーションすることで、実際にマスク基板を
ウェハ露光装置にセットした時のマスク基板の主面の表
面形状を予測することが可能であることがわかった。し
たがって、従来より格段に高精度なマスク基板の主面の
表面形状および平坦度の管理をすることができるように
なった。
光マスクの製造方法の流れを示すフローチャートであ
る。図4のフローチャートにおいて、ステップS3で、
マスク基板を真空チャックによりチャックしたときのマ
スク基板の主面の表面形状をシミュレーションにより取
得している。そして、ステップS4で、表面形状と基板
平坦度測定装置を用いて取得した平坦度とシミュレーシ
ョンにより取得した平坦度との対応関係を作成する。ス
テップS1、S2、S5、S6については、図1のフロ
ーチャートと同様である。
平坦度測定装置により測定され、かつ、露光装置のマス
クステージにマスク基板を真空チャックにより逐次チャ
ックしたときのマスク基板の主面の表面形状がシミュレ
ーションにより0.2μmの平坦度になることが判って
いるマスク基板を、ステップS5で、上記13枚のマス
ク基板A〜Mとは別に用意した。
の露光マスクの製造工程が続く。すなわち、電子ビーム
描画装置により所望のパターンをマスク基板上のレジス
トに描画する。ついでレジストを現像してレジストパタ
ーンを形成し、次にこのレジストパターンをマスクにし
て反応性イオンエッチング装置によりマスク基板の遮光
体をエッチング加工して遮光体パターン(マスクパター
ン)を形成する。その後、レジストパターンを剥離し、
ついでマスク基板表面の洗浄を行ない、所望のマスクパ
ターンが形成された露光マスクが完成する。この露光マ
スクを実際にArFウェハ露光装置にセットし基板平坦
度測定装置を用いてその主面の表面形状および平坦度を
測定したところ、シミュレーションしたとうり0.2μ
mの平坦度であり、良好な平坦度であることが確認でき
た。そして、このような平坦度の高い露光マスクを露光
装置のマスクステージ上にチャックし、上記露光マスク
上に形成されたパターンを照明光学系によって照明し、
上記パターンの像を投影光学系によって所望の基板(例
えばレジストが塗布された基板)上に結像するという露
光方法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に
増し、DRAM等の半導体製品の歩留まりが大きく向上
する。
第2の実施形態と同様に、ウェハ露光装置のマスクステ
ージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面
の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低
下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製造方法を
実現できるようになる。
ク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたもので
あっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチ
ャックする手段は、真空チャックに限定されるものでは
ない。
ェハ露光装置はArFウェハ露光装置でなくてもよい。
また、マスクパターン形成後、さらに、マスク基板の主
面の平坦度を測定し、その測定データから露光装置にマ
スク基板をセットした時のマスク基板の主面の表面形状
をシミュレーションにより取得してもよい。それによ
り、マスクパターン形成時に生じたマスク基板の主面の
変形もシミュレーションによる取得結果にとり入れられ
ることになり、より高精度なマスク基板の主面の表面形
状および平坦度の管理をすることができるようになる。
さらに、マスクもArF用やKRF用に限定されるもの
ではなく、たとえば、真空紫外線露光用の反射型マスク
や、X線露光用マスク、電子ビーム露光用マスクなどに
も適用できる。
チャックによるチャック後のマスク基板の主面の表面形
状に相当するマスク基板の主面の表面形状を、シミュレ
ーションにより取得する。
造方法の流れを示すフローチャートである。
さ約6mmの石英基板上に遮光体を形成して成る1枚の
マスク基板の主面の表面形状および平坦度を、パターン
形成領域(図2(a)の第1の領域1)の平坦度を基板
平坦度測定装置(ニデック社製)により測定することに
より求めた。
装置(ニコン社製)のマスクチャック構造と上記1枚の
マスク基板の主面の上記測定した平坦度とから、有限要
素法を用いて、ArFウェハ露光装置のマスクステージ
に上記1枚のマスク基板を真空チャックにより逐次チャ
ックしたときのマスク基板の主面の平坦度をシミュレー
ションにより取得した。なお、有限要素法に代えて解析
的な方法を用いてもよい。
ンによって取得された前記マスク基板の主面の平坦度が
仕様に合っている否か判断し、仕様に合っていると判断
された場合には、ステップS4で、露光マスクの製造工
程に入る。
平坦度が仕様に合っていないと判断された場合には、ス
テップS5で、上記マスク基板の石英基板上の遮光体膜
を剥離する。ついで、ステップS6で、石英基板の表面
を研磨する。ついで、ステップS7で、石英基板の研磨
された表面上に新たに遮光体膜を形成し、ステップS1
の平坦度の測定に戻る。
施形態、第3の実施形態と同様に、ウェハ露光装置のマ
スクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基
板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留
まりの低下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製
造方法を実現できるようになる。
ークが予め形成されたものであっても良い。また、マス
ク基板をマスクステージにチャックする手段は、真空チ
ャックに限定されるものではない。
Fウェハ露光装置でなくてもよい。また、マスクパター
ン形成後、さらに、マスク基板の主面の平坦度を測定
し、その測定データから露光装置にマスク基板をセット
した時のマスク基板の主面の表面形状をシミュレーショ
ンにより取得してもよい。それにより、マスクパターン
形成時に生じたマスク基板の主面の変形もシミュレーシ
ョンによる取得結果にとり入れられることになり、より
高精度なマスク基板の主面の表面形状および平坦度の管
理をすることができるようになる。さらに、マスクもA
rF用やKRF用に限定されるものではなく、たとえ
ば、真空紫外線露光用の反射型マスクや、X線露光用マ
スク、電子ビーム露光用マスクなどにも適用できる。
実施形態に係るマスク基板情報生成方法について説明す
る。
表1の11枚のマスク基板A〜Kの各々について、図1の
フローチャートの例えばステップS1〜S3に従って主
面の表面形状とチャック前後の主面の平坦度を取得する
工程と、11枚のマスク基板A〜Kに関し、表1に示し
たようにマスク基板と表面形状の種類と平坦度の値とを
対応付ける工程と、その対応付けをパソコン(PC)等
に記憶させる工程とを備えている。
上記対応付けを呈示するようにしても良い。具体的に
は、例えば11枚のマスク基板A〜Kを収容した容器に
呈示内容を印刷したシールを貼るようにしても良い。
方を採用することにより、ウェハ露光装置のマスクステ
ージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面
の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低
下の問題を解決するのに有効なマスク基板の管理を容易
に行えるようになる。
S2の後に、図1のフローチャートのステップS2にて
取得した情報の中で主面の表面形状が凸状を示す情報と
それに対応したマスク基板とを対応付け、その対応付け
をパソコン(PC)等に記憶させることによって、本実
施形態のマスク基板情報生成方法とは別のマスク基板情
報生成方法を実施することができるようになる。この場
合も本実施形態のマスク基板情報生成方法と同様にその
対応付けについてシール等による呈示を行うことで、同
様にマスク基板の管理を容易に行えるようになる。
Kを例にあげて、マスク基板情報生成方法について説明
したが、表2の13枚のマスク基板A〜Mについても同
様にマスク基板情報生成を実施することができる。
の実施形態に係るサーバー・システムを模式的に示す図
である。第5の実施形態では、呈示の例示としてシール
をあげたが、本実施形態ではサーバー(サーバー装置)
上で呈示し、これによりこの実施形態のマスク基板情報
生成方法をe−ビジネス(電子メールビジネス)に利用
できるようになる。
表した表1または表2または表32のようなテーブルを
作成し、これを情報として含むページをサーバー12に
アップロードをする。サーバー12は上記ページをハー
ドディスク等の記憶手段に記憶する。
複数のクライアント(クライアント装置)13と接続さ
れている。インターネットの代わりに専用回線であって
も良い。あるいはインターネットと専用回線の組合せで
あっても良い。
上記ページに対する要求メッセージを受け付けるための
処理を行うための周知の手段と、上記ページをクライア
ント側で表示可能な形態で送信するための処理を行うた
めの周知の手段と、上記ページを送信したクライアント
13から基板マスクの申し込みメッセージを受け付ける
めの処理を行うための周知の手段とを備えている。これ
らの周知の手段は、例えばLANカード、記憶装置、サ
ーバーソフト、CPUなどで構成され、これらが協調し
て所望の処理が行われる。
上記ページに対する要求メッセージを受け付けたら、ク
ライアント13のディスプレイに図3に示すような画面
14を表示させるために必要な情報をクライアント13
に送る。画面14には、表1に示した内容を有するテー
ブル15と、所望のマスク基板を選択し、チェックする
ためのチェックボックス16と、チェックボックスにチ
ェックしたマスク基板を購入する旨の決定をサーバー1
2に伝えるための決定アイコン17が表示される。図6
には、簡単のため表1に示した内容を有するテーブル1
5を示したが、表2に示した内容あるいは表3に示した
内容を有するテーブルを用いても良い。
スクステージにマスク基板をチャックした後で平坦度の
高いマスク基板を購入できるようになるので、マスクス
テージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主
面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの
低下の問題を解決するのに有効なサーバーを実現できる
ようになる。
が、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、凸型形状のマスク基板
が良好な結果が得られたが、マスク基板をセットする露
光装置によっては凹型形状のマスク基板のほうが良好な
結果が得られる場合がある。すなわち、真空チャック後
のマスク基板の平坦度は、マスクチャックステージとマ
スクチャック面の形状との相性の影響を大きく受けるの
で、用いるマスクチャックステージにより選択すべきマ
スク主面の形状は変わるのである。
ハ露光装置用のマスク基板の場合について説明したが、
他のマスク基板としては例えばKrFウェハ露光装置用
のマスク基板、真空紫外線露光用の反射型マスク基板
や、X線露光用マスク基板、電子ビーム露光用マスク基
板などにも利用できる。
階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得
る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つか
の構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課
題の欄で述べた課題を解決できる場合には、この構成要
件が削除された構成が発明として抽出され得る。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施できる。
ェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャック
した後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起
因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効
な露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半
導体装置の製造方法、マスク基板、露光マスクおよびサ
ーバーを実現できるようになる。
造方法の流れを示すフローチャート。
あって、第1および第2の領域を説明するための図、図
2(b)は、マスク基板の第1の領域1を説明するため
の図であって、第1の領域1の断面図、図2(c)は、
マスク基板の第1の領域1を説明するための図であっ
て、第1の領域1の他の断面図、図2(d)は、マスク
基板の第2の領域2を説明するための図であって、第2
の領域2の断面図。
明するための図であって、第1の領域1の概観斜視図、
図3(b)は、マスク基板の第1の領域1を説明するた
めの図であって、第1の領域1の他の概観斜視図、図3
(c)は、マスク基板の第1の領域1を説明するための
図であって、第1の領域1の他の概観斜視図、図3
(d)は、マスク基板の第1の領域1を説明するための
図であって、第1の領域1の他の概観斜視図。
造方法の流れを示すフローチャート。
造方法の流れを示すフローチャート。
的に示す図。
Claims (30)
- 【請求項1】複数のマスク基板の各々について、主面の
表面形状を示す第1の情報と、露光装置のマスクステー
ジにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第2の
情報とを取得する工程と、 前記各マスク基板とその前記第1の情報と前記第2の情
報との対応関係を作成する工程と、 作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第2の
情報を選択し、この選択した第2の情報と前記対応関係
にある第1の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有す
るマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意す
る工程と、 この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する
工程と、 を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項2】各マスク基板と各マスク基板の主面の表面
形状を示す第1の情報と各マスク基板の露光装置のマス
クステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示
す第2の情報との、複数のマスク基板ついての、対応関
係の中から、所望の平坦度を示す第2の情報を選択し、
この選択した第2の情報と対応関係にある第1の情報が
示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前
記複数のマスク基板とは別に用意する工程と、 この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する
工程と、 を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項3】前記所望のパターンは、回路パターンを含
むものであることを特徴とする請求項1または2に記載
の露光マスクの製造方法。 - 【請求項4】前記所望のパターンは、位置合わせ用パタ
ーンをさらに含むものであることを特徴とする請求項3
に記載の露光マスクの製造方法。 - 【請求項5】前記複数のマスク基板および前記別に用意
したマスク基板は、位置合わせ用マークが予め形成され
たものであることを特徴とする請求項1または2に記載
の露光マスクの製造方法。 - 【請求項6】前記複数のマスク基板および前記別に用意
したマスク基板を真空チャックによって前記露光装置の
マスクステージにチャックすることを特徴とする請求項
1または2に記載の露光マスクの製造方法。 - 【請求項7】前記複数のマスク基板の少なくとも一部に
ついて前記露光装置のマスクステージ上におけるそれら
前記マスク基板の向きを変え、その変えた向きにおける
それら前記マスク基板の前記マスクステージにチャック
する前後の前記主面の平坦度を取得することを特徴とす
る請求項1または2に記載の露光マスクの製造方法。 - 【請求項8】前記主面をその中心を含む第1の領域と該
第1の領域を囲む第2の領域とのそれぞれについて前記
第1および第2の情報を取得することを特徴とする請求
項1または2に記載の露光マスクの製造方法。 - 【請求項9】前記第2の領域の一部に、前記マスクステ
ージに前記マスク基板をチャックするための力を作用さ
せることを特徴とする請求項8に記載の露光マスクの製
造方法。 - 【請求項10】前記第2の領域の表面形状は、前記マス
ク基板の周縁部に向かって、前記第1の領域の表面より
も高さが低くなった形状のものであることを特徴とする
請求項9に記載の露光マスクの製造方法。 - 【請求項11】複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す情報を取得する工程と、 前記各マスク基板とその前記情報との対応関係を作成す
る工程と、 作成した対応関係の中から、凸状の表面形状を示す情報
を選択し、この選択した情報と前記対応関係にあるマス
ク基板を前記複数のマスク基板の中から選択する工程
と、 選択したマスク基板上に所望のパターンを形成する工程
と、 を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項12】複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定し
た前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造
とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシ
ミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情
報とを取得する工程と、 前記各マスク基板とその前記第1の情報と前記第2の情
報との対応関係を作成する工程と、 作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第2の
情報を選択し、この選択した第2の情報と前記対応関係
にある第1の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有す
るマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意す
る工程と、 この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する
工程と、を有することを特徴とする露光マスクの製造方
法。 - 【請求項13】各マスク基板と各マスク基板の主面の表
面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定した前
記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とか
ら各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュ
レーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情報と
の、複数のマスク基板ついての、対応関係の中から、所
望の平坦度を示す第2の情報を選択し、この選択した第
2の情報と対応関係にある第1の情報が示す表面形状と
同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク
基板とは別に用意する工程と、 この用意したマスク基板上に所望のパターンを形成する
工程と、 を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項14】マスク基板とマスク基板の主面の表面形
状を示す第1の情報を取得する工程と、 前記マスク基板の主面の平坦度と露光装置のマスクチャ
ックの構造とから前記マスク基板を前記露光装置にセッ
トした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を
示す第2の情報とを取得する工程と、 前記シミュレーションによって取得された前記マスク基
板の主面の平坦度が仕様に合うか否かを判断し、仕様に
合うと判断されたとき前記マスク基板を処理して露光マ
スクを形成する工程と、 を有することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項15】複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す第1の情報と、露光装置のマスクステ
ージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第2
の情報とを取得する工程と、 前記各マスク基板と前記第1の情報と前記第2の情報と
を対応付けて記憶する工程と、 を有することを特徴とするマスク基板情報生成方法。 - 【請求項16】前記対応付けて記憶した各マスク基板と
前記第1の情報と前記第2の情報とを呈示することを特
徴とする請求項15に記載のマスク基板情報生成方法。 - 【請求項17】前記主面をその中心を含む第1の領域と
該第1の領域を囲む第2の領域とにについてそれぞれ前
記第1および第2の情報を取得することを特徴とする請
求項15または16に記載のマスク基板情報生成方法。 - 【請求項18】複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す情報を取得する工程と、 取得した情報の中で主面の表面形状が凸状を示す情報と
それに対応したマスク基板とを記憶する工程と、 を有することを特徴とするマスク基板情報生成方法。 - 【請求項19】前記記憶したマスク基板と前記情報とを
呈示することを特徴とする請求項18に記載のマスク基
板情報生成方法。 - 【請求項20】複数のマスク基板の各々について、主面
の表面形状を示す第1の情報と、測定装置により測定し
た前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造
とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシ
ミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第2の情
報とを取得する工程と、 前記各マスク基板と前記第1の情報と前記第2の情報と
を対応付けて記憶する工程と、 を有することを特徴とするマスク基板情報生成方法。 - 【請求項21】請求項1、2ないし11のいずれか1項
に記載の露光マスクの製造方法により製造された露光マ
スクを露光装置のマスクステージ上にチャックする工程
と、 照明光学系によって前記露光マスク上に形成されたパタ
ーンを照明し、前記パターンの像を所望の基板上に結像
を形成する工程と、 前記所望の基板上の前記結像の形成された層を前記結像
に基づいてパターニングし半導体素子の形成に用いる工
程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項22】主面を有する基板と、前記主面上に形成
された遮光体からなるパターンとを具備し、前記主面の
周辺領域の表面形状が、前記基板の周縁側に向かって、
前記主面の中央領域の表面よりも高さが低くなった形状
の露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャック
する工程と、 前記露光マスク上に形成されたパターンを照明光学系に
よって照明し、前記パターンの像を投影光学系によって
所望の基板上に結像を形成する工程と、 前記所望の基板上の前記結像の形成された層を前記結像
に基づいてパターニングし半導体素子の形成に用いる工
程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項23】前記所望の基板は、レジストが塗布され
た基板であることを特徴とする請求項21または22に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項24】主面を有する基板と、 前記主面を被覆する遮光体とを具備し、 前記主面の周辺領域の表面形状は、前記基板の周縁部に
向かって、前記主面の中央領域の表面よりも高さが低く
なる形状のものであることを特徴とするマスク基板。 - 【請求項25】前記主面の前記周辺領域よりも内側の領
域は、パターンが形成される領域であることを特徴とす
る請求項24に記載のマスク基板。 - 【請求項26】前記周辺領域の一部は、露光装置のマス
クステージに前記基板をチャックするための力を作用さ
せるための領域であることを特徴とする請求項24また
は25に記載のマスク基板。 - 【請求項27】主面を有する基板と、 前記主面上に形成された遮光体からなるパターンとを具
備し、 前記主面の周辺領域の表面形状は、前記基板の周縁側に
向かって、前記主面の中央領域の表面よりも高さが低く
なった形状のものであることを特徴とする露光マスク。 - 【請求項28】前記パターンは、前記主面の前記周辺領
域よりも内側の領域に形成されていることを特徴とする
請求項27に記載の露光マスク。 - 【請求項29】前記周辺領域の一部は、露光装置のマス
クステージに前記基板をチャックするための力を作用さ
せるための領域であることを特徴とする請求項27また
は28に記載の露光マスク。 - 【請求項30】各マスク基板と各マスク基板の主面の表
面形状を示す第1の情報と各マスク基板の露光装置のマ
スクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を
示す第2の情報との、複数のマスク基板ついての対応関
係を示す情報を含むページを記憶するための処理を行う
ための手段と、 クライアントから前記ページに対する要求メッセージを
受け付けるための処理を行うための手段と、 前記ページをクライアント側で表示可能な形態で送信す
るための処理を行うための手段と、 前記ページを送信した前記クライアントから前記基板マ
スクの申し込みメッセージを受け付けるための処理を行
うための手段とを具備して成るサーバー。
Priority Applications (10)
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TW091110742A TWI223326B (en) | 2001-05-31 | 2002-05-22 | Manufacturing method for exposure mask, generating method for mask substrate information, mask substrate, exposure mask, manufacturing method for semiconductor device and server |
KR10-2002-0030175A KR100508360B1 (ko) | 2001-05-31 | 2002-05-30 | 노광 마스크의 제조 방법, 마스크 기판 정보 생성 방법,반도체 장치의 제조 방법, 마스크 기판, 노광 마스크 및서버 |
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