[发明专利]掩模坯料用基板的制造方法、掩模坯料的制造方法、转印用掩模的制造方法以及半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域中的掩模坯料(mask blank)用基板的制造方法、掩模坯料的制造方法、转印用掩模的制造方法以及半导体器件的制造方法。

背景技术

伴随着近年来的半导体器件的微细化，光刻技术中所使用的曝光光源的短波长化在不断进展。在透射式光刻的前端领域中，使用波长为200nm以下的ArF准分子激光（波长193nm）作为曝光光源。可是，微细化的要求进一步提高，难以只通过将ArF准分子激光作为曝光光源来加以解决，通过由斜入射照明法等实现的高NA化来谋求解决。但是，因高NA化进展，使得曝光装置的焦点深度变得非常小。因此，存在如下的情况：当在曝光装置中通过真空吸附等设置（吸附）了转印用掩模时，若该转印用掩模与设置（吸附）前相比发生变形、其平坦度降低，则在将转印用掩模的掩模图案向作为被转印体的半导体基板转印时焦点位置偏离，转印精度降低。

因此，提出了一种使用有限元法对在曝光装置中设置了掩模坯料所使用的透光性基板时的该透光性基板的形状进行模拟，来预测平坦度的方法。

可是，通过有限元法进行的基板形状的模拟虽然能够某种程度准确地预测基板主表面的形状，但存在模拟所需的时间非常长这样的问题。

另外，在DRAM hp32nm以下的世代中，正在研究应用双重图案化技术。双重图案化技术是将一个微小、高密度图案分割为2个比较稀疏的图案，并对该2个图案分别制成转印用掩模，利用该2枚转印用掩模在对象物上形成微小、高密度图案的技术。在双重图案化技术中，提出了双重曝光技术、狭义的双重图案化技术等使用隔离物（spacer）的技术、基于抗蚀剂冷冻的技术等几个手法，但对于基于2枚转印用掩模进行2次曝光处理来形成一个微小、高密度图案来说是相同的。即，并不是在1次曝光处理中同时使用2枚转印用掩模，而是使曝光装置的掩模台按每1枚转印用掩模进行吸附，进行照射曝光光来转印转印图案的工序。因此，需要比以往大幅提高2个图案的对位精度。为此，还考虑当转印用掩模吸附在曝光装置的掩模台时所产生的图案的位置偏移，需要设计对转印掩模制作的转印图案。

鉴于此，开始研究如下的技术：在制造曝光用掩模的过程中，当对带光致抗蚀剂的掩模坯料描绘转印图案时，利用基板形状的模拟结果来修正转印图案，并描绘修正后的转印图案（例如非专利文献1）。

非专利文献1:Proceeding of SPIE“Mask image position correction for double patter ning lithography”，Photomask and Next－G eneration Lithography Mask Technology XV Vol.7028，2008年，p．7028D．1－p．7028D．9

在上述现有技术中，为了进行转印图案的修正而通过模拟来预测设置在曝光装置的状态下的基板主表面的在各点的位置，该预测数据被直接用于转印图案的修正。可是，存在如下所述的课题：为了精度良好地进行模拟，需要基板主表面的多个点的数据，在直接利用了模拟的结果的情况下，数据量过大而难以处理。

发明内容

为了解决上述的课题，本发明人等考虑通过使模拟结果与规定的近似曲面近似来减少数据量，并考虑基板上的各点的位置的近似精度与数据量来选择适当的近似曲面。

即，本发明所涉及的掩模坯料用基板的制造方法具有：准备工序，准备主表面被精密研磨了的透光性基板；形状测量工序，对设定在主表面的实测区域内的多个测量点分别测量以基准面为基准的主表面的高度信息，来获取吸附前主表面形状；模拟工序，通过模拟来获得在曝光装置的掩模台上吸附了上述透光性基板时的上述多个测量点的以上述基准面为基准的主表面的高度信息、即吸附后主表面形状；近似曲面计算工序，基于上述吸附后主表面形状，计算出近似曲面；和记录工序，将上述近似曲面的信息与上述透光性基板对应记录于记录装置。其中，上述形状测量工序当然能够使用利用了光学干涉仪的公知的平坦度测量装置等进行，并且模拟工序使用计算机来进行。

在上述本发明所涉及的掩模坯料用基板的制造方法中，优选近似曲面是利用由在基准面设定X坐标轴以及Y坐标轴、且在与基准面正交的方向设定Z坐标轴而构成的三维坐标系表示的多变量函数所表现的曲面，记录工序具有将上述多变量函数的各系数的信息作为近似曲面的信息而记录于记录装置的步骤。

另外，在上述本发明所涉及的掩模坯料用基板的制造方法中，优选近似曲面是由X或者Y为4次以上的多变量函数表现的曲面。