JP4968721B2 - 平坦度測定装置較正用基準プレート - Google Patents
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Description
そこで、従来より、基板主表面の平坦度についても、例えば光干渉を利用した平坦度測定装置などを用いて測定し、管理が行われていた(特許文献1参照)。
しかし、現存の光干渉を利用した平坦度測定装置の場合、基板の外周部、つまり、基板の主表面と該主表面の周縁に形成された端面との境界近傍では基板面が急激にたれるため、上記高さ情報を高精度に測定することは難しい。その一方で、近年、マスクパターンの微細化と同時に、半導体基板にパターンを転写する露光装置に、基板を真空チャッキングする際、基板が当接する領域の表面形状や平坦度によって、チャッキング後の基板の平坦度が変化するため、基板のできるだけ外周部近傍の範囲まで含む主表面上の領域において平坦度を保証することが求められている。例えば、152mm×152mm(6インチ角)の大きさの基板の場合、通常、146mm(乃至150mm)×146mm(乃至150mm)の大きさの領域において平坦度を保証することが要求される。
(構成1)基板表面における、ある基準面からの高さ情報を平坦度測定装置によって取得し、前記基板表面の平坦度を測定する際の測定領域を較正するための平坦度測定装置較正用基準プレートであって、プレート上に該プレート表面とは段差のある所定の領域を画する境界線を有することを特徴とする平坦度測定装置較正用基準プレートである。
(構成2)前記所定の領域は、前記プレート表面の中心を略中心とする正方形状又は円形状の領域であることを特徴とする構成1に記載の平坦度測定装置較正用基準プレートである。
(構成3)前記プレート上に複数の領域を画する境界線を有することを特徴とする構成1又は2に記載の平坦度測定装置較正用基準プレートである。
(構成4)前記基板は、フォトマスクブランク用ガラス基板であることを特徴とする構成1乃至3の何れか一に記載の平坦度測定装置較正用基準プレートである。
(構成5)前記平坦度測定装置較正用基準プレートは、ガラス基板表面上に金属薄膜のパターンを形成してなることを特徴とする構成1乃至4の何れか一に記載の平坦度測定装置較正用基準プレートである。
(構成6)前記平坦度測定装置は、光の干渉を利用した平坦度測定装置であることを特徴とする構成1乃至5の何れか一に記載の平坦度測定装置較正用基準プレートである。
現存の平坦度測定装置を用いて構成1に係る平坦度測定装置較正用基準プレート(以下、単に「基準プレート」と呼ぶ。)表面の平坦度の測定を行うことにより、その測定結果をもとにその1画素の当該基準プレート上におけるサイズを決定することができる。そして、その平坦度測定装置を用いて実際の基板表面の平坦度の測定を行い、その測定結果(実測データの存在する領域)と上記基準プレートを用いて決定した1画素のサイズとから、基板上でのデータの存在する実測領域を具体的に決定することができる。つまり、現存の例えば光干渉を利用した平坦度測定装置を用いて基板表面の平坦度の測定を行った場合、本発明の上記基準プレートによる実測結果をもとにデータの画素サイズを決定し、基板上での実測領域を特定できるため、基板上のどこの領域までデータが取得できて、実測領域がどこまでなのか、特に基板周辺部の実測領域を正確に評価することも可能になる。またこれにより基板周辺部までを含む領域での平坦度を保証することも可能になる。
図1は、本発明に係る基準プレートの一実施の形態の平面図である。
図1によれば、本実施の形態の基準プレート20は、例えば正方形状のガラス板からなるプレート1(大きさ152mm×152mm)上に、所定の領域を画する複数の境界線を有してなるものである。すなわち、本実施の形態では、この複数の境界線は、プレート1の中心部に近い側から、順に、1辺の長さが30mmの正方形の領域を画する境界線31、直径の長さが60mmの円形の領域を画する境界線32b、1辺の長さが60mmの正方形の領域を画する境界線32a、直径の長さが100mmの円形の領域を画する境界線33b、1辺の長さが100mmの正方形の領域を画する境界線33a、直径の長さが130mmの円形の領域を画する境界線34b、及び1辺の長さが130mmの正方形の領域を画する境界線34aである。そして、これらの境界線31,32b,32a,33b,33a,34b,34aは、その中心がすべてプレート1の中心位置(O)に揃うように形成されている。したがって、境界線32bで画された円形は、境界線32aで画された正方形の内接円、境界線33bで画された円形は、境界線33aで画された正方形の内接円、境界線34bで画された円形は、境界線34aで画された正方形の内接円にそれぞれなっている。
また、本実施の形態では、プレート1上には、測定中心と傾きがわかるようにするため、該プレート1の中心位置(O)を通る十字線L1及びその延長線上にある線L21〜L24を上記金属薄膜により形成している。
また、図1に示すように、30mm及び130mmの文字は、上記金属薄膜のパターンで形成され、60mm及び100mmの文字は、領域S1,S2の金属薄膜をパターニングして下のプレート1(ガラス板)面を露出させて形成されている。
まず、本発明の基準プレート20の表面(境界線等のパターンが形成されている表面)について、光干渉を利用した平坦度測定装置を用いて、基準面(最小自乗法により算出される焦平面)からの高さ情報を取得し、その測定結果をコンピュータに保存する。
そして、図2に示す測定結果における中心線上で例えば100mmの正方形領域の画素数を求め、その1画素の当該基準プレート20上におけるサイズを決定する。
図4は、上記平坦度測定装置による上記ガラス基板100の測定結果を模式的に示す平面図である。
同図において、Qで示される領域の内側は、実測データ(高さ情報)の存在する(データを取得できた)領域(Y)であり、その外側は、実測データ(高さ情報)の存在しない(データを取得できなかった)領域(N)である。
なお、上述の図3におけるPで示す実測領域や、図4におけるQで示す実測データの存在する領域は、一例としてきれいな矩形(正方形)状で示しているが、実際の基板表面は、鏡面研磨後の表面形状によっては、実測領域がきれいな矩形(あるいは正方形)状とはならない場合もある。
なお、本発明の基準プレートの大きさ、複数の領域の境界線を設ける場合の領域の数、その場合の各領域の大きさ等については、測定対象の基板の大きさ等によって任意に決定されればよく、本発明では特に制約はない。
ここで、一例として、図5に示す基材10を用いたフォトリソグラフィー法による本発明の基準プレートの作製方法を説明する。図5に示す基材10は、ガラス板(プレート1)上に適当な材質、例えばクロム(Cr)等の金属薄膜2を有する形態のものである。かかる金属薄膜2は、ガラス板上にスパッタリング法、CVD法などの成膜方法を用いて形成することができる。金属薄膜2の膜厚は、パターニング後、プレート1表面に対する前記境界線等のパターンの段差となるため、その点を考慮して決定される。
同図(a)は、図5に示す基材10の金属薄膜2上にレジスト膜3を例えばスピンコート法で形成した状態を示している。
次に、同図(b)は、基材10上に形成されたレジスト膜3に対し、パターン露光(パターン描画)を施す工程を示す。パターン露光は、電子線描画装置などを用いて行われる。
次に、同図(c)は、上記パターン露光に従ってレジスト膜3を現像してレジストパターン3aを形成する工程を示す。
同図(e)は、残存したレジストパターン3aを剥離除去することにより得られた本発明の基準プレート20を示す。こうして、前記複数の境界線31〜34aや領域S1〜S3、十字線L1等のパターンを含む金属薄膜パターン2aが高いパターン精度で形成された基準プレートが出来上がる。
(実施例)
合成石英ガラス基板(約152mm×約152mm×約6.5mm)の端面を面取加工、及び研削加工、更に粗研磨処理を終えたガラス基板を両面研磨装置にセットし、基板主表面の精密研磨を行い、フォトマスクブランク用ガラス基板(152mm×152mm×6.5mm)を準備した。
次に上記フォトマスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した
次に、上記レジストパターンに沿って、遮光層と反射防止層とからなる遮光性膜のドライエッチングを行って遮光性膜パターンを形成した。ここでドライエッチングガスとしては、Cl2とO2の混合ガス(Cl2:O2=4:1)を用いた。残存するレジストパターンを剥離して、フォトマスクを得た。
実施例と同様にしてフォトマスクブランク用ガラス基板を準備した。図1に示す本発明の基準プレートによる平坦度測定装置の測定領域の較正を行わずに、フォトマスクブランク用ガラス基板の主表面について、平坦度測定装置に表示される148mm×148mmの測定領域について平坦度を測定した。その結果、ガラス基板主表面の平坦度は0.35μmであった。
このガラス基板を用いて、実施例1と同様にフォトマスクブランク、及びフォトマスクを作製し、露光装置の真空チャック機構を有するマスクステージにフォトマスクをセットし、半導体基板上のレジスト膜にパターン転写を行なったところ、設計どおりのパターン転写が行なえない半導体装置も存在する結果となった。
この原因を、図1に示す本発明の基準プレートを用いて、平坦度測定装置の実測領域を評価したところ、実際は、145mm×145mmの測定領域しか測定できていないことが確認できた。
このように、本比較例では、実測領域が実施例の場合よりも小さな範囲しか特定できなかったが、これは、平坦度測定装置の測定領域の正確性が不十分であることを意味している。
上述の実施例、比較例にあるように、本発明の基準プレートは、平坦度測定装置の測定領域を較正し、平坦度測定装置によって実際に測定できた領域(実測領域)を正確に評価することができるものである。
2 金属薄膜
3 レジスト膜
10 基材
20 平坦度測定装置較正用基準プレート
31,32a,32b,33a,33b,34a,34b 境界線
50 基準面
100 基板
101 基板の主表面
Claims (3)
- 基板表面における、ある基準面からの高さ情報を平坦度測定装置によって取得し、前記基板表面の平坦度を測定する際の測定領域を較正し、平坦度測定装置の実測領域を評価するための平坦度測定装置較正用基準プレートであって、
前記基板は、フォトマスクブランク用ガラス基板であり、
プレート上に該プレート表面とは段差のある複数の領域を画する境界線を有し、
前記複数の領域は、前記プレート表面の中心を略中心とする正方形状の領域と円形状の領域の組合せで構成されていることを特徴とする平坦度測定装置較正用基準プレート。 - 前記平坦度測定装置較正用基準プレートは、ガラス基板表面上に金属薄膜のパターンを形成してなることを特徴とする請求項1に記載の平坦度測定装置較正用基準プレート。
- 前記平坦度測定装置は、光の干渉を利用した平坦度測定装置であることを特徴とする請求項1又は2に記載の平坦度測定装置較正用基準プレート。
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