掩模板制造方法、掩模制造方法、掩模板透明基片制造方法

专利名称：掩模板制造方法、掩模制造方法、掩模板透明基片制造方法
技术领域：
本发明涉及能够保证掩模板透明基片光学特性的掩模板提供系统、掩模板提供方 法、掩模板透明基片制造方法和掩模板制造方法，以及一种掩模板，并进一步涉及能够防止 转移靶标图形缺陷的掩模制造方法。
背景技术：
近年来，如下的微型半导体设备得到了发展，其曝光光源的波长降低从而使曝光 波长达到了 200nm或者更小。作为这种曝光光源的实例是ArF受激准分子激光器(波长 193nm)和F2受激准分子激光器(波长157nm)。用于屏蔽这些曝光波长的光和改变其相位 的屏蔽膜(光屏蔽膜，不透明膜)和相移膜得到了快速的发展，并且已经提出了多种膜材料 (见例如 JP-A-2002-162727 和 JP-A-2003-280168)。进一步，还提出了多种能够降低在形成这些膜时可能会出现的光学特性(例如透 射率和相差)差异的制造方法(见例如JP-A-2002-90978)。因此，膜的光学特性差异目前 已经得到了抑制。然而，在测量已制造掩模板(mask blank)的光学特性(透射率，反射率等)时，会 产生一个问题，即其中有一部分比例的掩模板不满足光学特性差异的规格。而且，在将形成于掩模上的掩模图形转移到转移靶标上以便通过使用曝光系统形 成转移图形时，会产生一个问题，即尽管在掩模上形成的掩模图形中没有发现图形缺陷，但 是转移靶标会产生图形缺陷。本发明人试图从各种方面寻找造成这些问题的原因，结果发现其原因是由于透明 基片自身的吸收导致掩模板透明基片中产生透射率差异，这个问题一般还没有受到人们的
眉、ο下文中，将分别详细地说明为什么会制造出偏离光学特性差异规格的掩模板的原 因，以及产生转移图形缺陷的原因，这些是从本发明人的研究中得来的。目前，人造石英玻璃被用作适合于使用ArF受激准分子激光器作为曝光光源并且 正在快速发展的掩模板的基片材料。该人造石英玻璃还用作适合于使用KrF受激准分子激 光器作为曝光光源并且实际上已经应用的掩模板的基片材料。KrF受激准分子激光器的曝 光波长是248nm。因此，即使在人造石英玻璃中存在制造差异，6025号(板厚度6. 35mm)的 透射率(板厚度方向上的透射率)也为88%或者更多(波长λ = 240nm)，这不会造成问 题。然而，当曝光光源的波长降低到短波长，例如193nm时，6025号(板厚度6. 35mm)的透射率(板厚度方向上的透射率)会由于基片自身对曝光光线的吸收而有时降低到 80%，该吸收是由于人造石英玻璃的制造差异等造成的。进一步，在目前的状况下，形成薄膜的制造差异还不能够完全克服。因此可以认 为，由于基片材料透射率差异和薄膜光学特性差异的协同作用，会制造出如上所述的不满 足光学特性差异规格的掩模板。
另一方面，对于掩模，当使由于人造石英玻璃基片自身的吸收而使透射率降低的 区域包含在遮光膜图形区域内时，它将不会对转移靶标造成影响。然而，当这种区域暴露于 没有形成掩模图形的区域内时，或者当这种区域跨越了掩模图形部分时，则会使本来不应 当屏蔽曝光光线的部分发生屏蔽从而导致曝光光线相对于转移靶标的强度发生变化。这可 以认为是尽管在掩模中没有发现图形缺陷但是在转移靶标内产生了图形缺陷的原因。近年来，掩模图形已经变得非常精细而且更加复杂。因此，即使在掩模上能够识别 出会影响图形转移到转移靶标的缺陷，通常也不能执行图形替换或修正，并且在这种情况 下，需要从开始从新制造掩模。

发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种掩模板提供系统，一种掩模板提供方法，一种 掩模板透明基片制造方法，一种掩模板制造方法，和一种掩模制造方法，其能够通过保证掩 模板透明基片和掩模板的光学特性防止掩模板偏离其光学特性规格以及防止转移靶标发 生图形缺陷。为了获得上述目的，根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其包括基片信息存储装置，其用于在将掩模板透明基片提供给掩模板制造部分的同时， 以和掩模板透明基片相关联的方式存储掩模板透明基片相对于曝光波长的光学特性信 息；掩模板信息存储装置，其用于在将掩模板提供给掩模制造部分的同时，以和掩模 板相关联的方式存储掩模板相对于曝光波长的光学特性信息。基片信息提供装置，用于向掩模板制造部分和/或所述掩模制造部分提供存储在 基片信息存储装置内的掩模板透明基片相对于曝光波长的光学特性信息；和掩模板信息提供装置，其用于向掩模制造部分提供存储在掩模板信息存储装置内 的掩模板相对于曝光波长的光学特性信息。利用该结构，能够保证透明基片和掩模板相对于曝光波长的光学特性。因此有可 能解决制造出偏离光学特性规格的掩模板的问题以及转移靶标中产生图形缺陷的问题。根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其进一步包括一个制造掩模板透明基 片的材料处理部分的服务器，一个通过在掩模板透明基片上形成一个将成为掩模图形的薄 膜来制造掩模板的掩模板制造部分的服务器，一个通过在掩模板薄膜上构图制造掩模的掩 模制造部分的服务器，和一个用于连接服务器从而允许在其间进行通信的通信线，其中材料处理部分的服务器包括基片信息存储装置，掩模板制造部分的服务器包括基片信息存储装置和掩模板信息存储装置，且掩模制造部分的服务器包括基片信息存储装置和掩模板信息存储装置。利用该结构，能够在各个制造部分的服务器之间快速而廉价地交换透明基片和掩模板的光学特性信息。根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其进一步包括一个制造掩模板透明基 片的材料处理部分的发送/接收部分，一个通过在所述掩模板透明基片上形成一个将成为 掩模图形的薄膜来制造掩模板的掩模板制造部分的发送/接收部分，一个通过在所述掩模 板薄膜上构图制造掩模的掩模制造部分的发送/接收部分，和一个能够通过通信线联系这 些发送/接收部分的服务器， 其中该服务器包括基片信息存储装置和掩模板信息存储装置。利用该结构，有可能共同分享服务器(各种信息存储装置)。当共同管理前述信息 时，是特别有效的，因为能够使信息一致化。根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其进一步包括用于根据掩模板透明基 片相对于曝光波长的光学特性选择待在掩模板透明基片上形成的薄膜的薄膜选择装置。利用该结构，能够通过有效地使用透明基片的光学特性信息防止由于透明基片和 薄膜之间的不相容性导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其中掩模板透明基片相对于曝光波长 的光学特性信息包括对于曝光波长的基片平面内透射率差异。利用该结构，有可能保证透明基片相对于曝光波长的基片平面内透射率差异，由 此防止由上导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板提供系统，其中掩模板相对于曝光波长的光学特 性信息包括对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和/或相差差异。利用该结构，有可能保证掩模板相对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和相差 差异，由此防止由上导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板提供方法，其中掩模板制造部分通过在掩模板透 明基片上形成待成为掩模图形的薄膜来制造掩模板，并且当向掩模制造部分提供掩模板 时，掩模板制造部分向掩模制造部分提供掩模板透明基片相对于曝光波长的光学特性信息 和掩模板相对于曝光波长的光学特性信息。通过这种方法，有可能保证透明基片和掩模板的光学特性，由此防止掩模板偏离 规格以及转移靶标产生图形缺陷。根据本发明，提供了一种掩模板提供方法，其中掩模板透明基片相对于曝光波长 的光学特性信息从制造掩模板透明基片的材料处理部分提供到掩模板制造部分。通过这种方法，掩模板制造部分能够无需测量透明基片光学特性地向掩模制造部 分提供透明基片的光学特性信息。根据本发明，提供了一种掩模板提供方法，其中掩模板透明基片相对于曝光波长 的光学特性包括相对于曝光波长的基片平面内透射率差异。通过这种方法，有可能保证透明基片相对于曝光波长的基片平面内透射率差异， 由此防止由上导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板提供方法，其中掩模板相对于曝光波长的光学特 性信息包括相对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和/或相差差异。通过这种方法，有可能保证掩模板相对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和相 差差异，由此防止由上导致的偏离规格。
根据本发明，提供了一种掩模板透明基片制造方法，包括镜面抛光掩模板透明基片的表面，从而能够测量其相对于曝光波长的光学特性； 用波长等于曝光波长的光照射该镜面抛光的基片，由此获得掩模板透明基片的光学特性信 息；和
保存掩模板透明基片和其光学特性信息的关联。在该制造方法中，有可能保证透明基片的光学特性，由此防止掩模板由于透明基 片的材料和发生转移靶标图形缺陷导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板透明基片制造方法，其中掩模板透明基片的光学 特性信息包括相对于曝光波长的基片平面内透射率差异。在该制造方法中，有可能保证透明基片相对于曝光波长的基片平面内透射率差 异，由此防止由上导致的偏离规格。根据本发明，提供了 一种掩模板透明基片制造方法，其中曝光波长为 140nm-200nm。在该制造方法中，即使在由于透明基片的材料导致透射率变化较大的 140nm-200nm的短波长下，也有可能保证基片平面内的透射率差异，由此防止由上导致的偏 离规格。根据本发明，提供了一种掩模板透明基片制造方法，其中掩模板透明基片的材料 是人造石英玻璃。在该制造方法中，即使在由于制造偏差导致人造石英玻璃的光学特性发生差异 时，也有可能保证基片平面内的透射率差异，由此防止由上导致的偏离规格。在本发明中，提供了一种掩模板制造方法，包括在通过根据权利要求11的掩模板透明基片制造方法获得的掩模板透明基片上形 成待成为掩模图形的薄膜，由此获得掩模板；用波长等于曝光波长的光照射该薄膜的表面由此获得掩模板的光学特性信息；和保存掩模板和掩模板光学特性信息的关联。根据该制造方法，有可能通过除了保证透明基片的光学特性之外还保证形成掩模 板的薄膜内的透射率差异和/或相差差异，进而保证掩模板的光学特性，由此防止掩模板 偏离规格和转移靶标产生图形缺陷。根据本发明，提供了一种根据权利要求15的掩模板制造方法，其中掩模板的光学 特性信息包括相对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和/或相差差异。在该制造方法中，有可能保证掩模板相对于曝光波长的薄膜平面内透射率差异和 相差差异，由此防止由上导致的偏离规格。根据本发明，提供了一种掩模板制造方法，其进一步包括根据掩模板透明基片的光学特性信息选择待在掩模板透明基片上形成的薄膜。在该制造方法中，有可能防止由于透明基片和薄膜的不相容性导致的偏离光学特 性的规格。根据本发明，提供了 一种掩模板制造方法，其中曝光波长为140nm-200nm。在该制造方法中，即使在由于透明基片材料和薄膜使透射率差异较大的 140nm-200nm的短波长区域内，也有可能保证基片平面内的透射率差异和掩模板薄膜平面内的透射率差异和/或相差差异，由此防止由上导致的掩模板偏离规格。根据本发明，提供了一种构图通过掩模板制造方法制造的掩模板薄膜的掩模制造 方法，由此在掩模图透明基片上形成掩模图形。在该制造方法中，有可能制造保证了透明基片光学特性的掩模。这使得有可能解 决尽管在掩模图中没有发现缺陷但在转移靶标上却产生图形缺陷的问题。根据本发明，提供了一种掩模制造方法，其进一步包括修正待在所述掩模板透明基片上形成的掩模图形的数据，或者根据掩模板透明基 片和/或掩模板相对于曝光波长的光学特性信息确定用于形成掩模图形的位置。在该制造方法中，有可能可靠地防止由于透明基片和掩模板的光学特性导致的掩 模图形缺陷和转移靶标图形缺陷。如上所述，根据本发明，有可能提供掩模板透明基片和掩模板相对于曝光波长的 光学特性信息，由此保证其光学特性。这使得有可能解决制造出偏离光学特性规格的掩模 板的问题，和尽管在掩模图形中没有发现缺陷但在转移靶标中却出现图形缺陷的问题。


图1是显示掩模板提供系统结构的框图；图2是显示在各个制造部分之间交换信息和物件的示例图；图3是显示掩模板透明基片制造方法的示例图；图4是显示掩模板制造方法的示例图；图5是溅射装置的示意图；图6是溅射装置主要部分的放大图；和图7是显示掩模制造方法的示例图。
具体实施例方式现在，将参考附图对本发明的实施例进行说明。在下面的说明中，材料处理部分、掩模板制造部分、掩模制造部分和设备制造部分 能够一起或者分别提供。当分别提供时，它们可以分别称作材料处理制造器、掩模板制造 器、掩模制造器和设备制造器。掩模板提供系统首先，参考图1和2说明根据本发明实施例的掩模板提供系统。如图1所示，掩模板提供系统包括制造掩模板透明基片1的材料处理部分(制造 器)的服务器10，制造掩模板2的掩模板制造部分(制造器)的服务器20，制造掩模3的 掩模制造部分(制造器)的服务器30，和连接它们从而在其间进行通信的通信线40 (基片 信息提供装置和掩模板信息提供装置)。作为通信线40，可以使用网络，例如互联网、WAN或LAN，或者租用线。当材料处理部分、掩模板制造部分和掩模制造部分相应于同一组群的相应部分 时，服务器10、20和30可以集中化以便被共同使用。材料处理部分的服务器10包括接口 11、处理部分12、信息存储部分13 (基片信息 存储装置)和传输部分14。
接口 11执行已测得透射率数据与已测量透射率的基片的识别数字之间的数据转 换，它们由透射率测量设备100输入，并将其发送给处理部分12。透射率测量设备100在掩模板透明基片1主表面的多个部分上测量其透射率，并 将这些测得的透射率数据发送到接口 11。进一步，在该实施例中，透射率测量设备100具有 如下功能读出直接分配给掩模板透明基片1的识别数字，并将其发送给接口 11。测得的透射率数据和掩模板透明基片1的识别数字可以从与接口 11相连的输入设备手动加以输入。处理部分12以和基片识别数字相关联的方式将从接口 11接收的测得透射率数据 (光学特性信息)保存到信息存储部分13内。保存在信息存储部分13内的测得透射率数 据包括测量点数目，测量点χ坐标(mm)，测量点y坐标(mm)，透射率(％ )等。根据这些数 据，有可能指定掩模板透明基片1的基片平面内的透射率差异。传输部分14将保存在信息存储部分13内的测得透射率数据和基片识别数字通过 通信线40发送到掩模板制造部分的服务器20。根据基片的识别数字和包含在掩模板透明 基片1的发送信息内的服务器地址指定待传输的测得透射率数据及其目的地。掩模制造部分的服务器20包括接收部分21、接口 22、处理部分23、信息存储部分 24 (基片信息存储装置和掩模板信息存储装置)、选择部分25 (薄膜选择装置)和传输部分 26。接收部分21从材料处理部分的服务器10接收测得的透射率数据和掩模板透明基 片的识别数字，并将它们发送到处理部分23。接口 22执行从光学特性测量设备200输入的测得数据和基片识别数字之间的数 据转换，并将它们发送到处理部分23。光学特性测量设备200在形成于掩模板2内的薄膜表面的多个部分上测量透射率 和/或相差，并将测得的透射率数据和/或测得的相差数据发送到接口 22。进一步，在该实 施例中，光学特性测量设备200具有如下的功能读出直接指定给掩模板透明基片1 (掩模 板2)的识别数字并将其发送给接口 22。测得数据和掩模板2的识别数字也可以从与接口 22相连的输入设备手动输入。处理部分23将从接收部分21接收的测得透射率数据和掩模板透明基片1的识别 数字保存到信息存储部分24，并进一步将从接口 22接收的已测得掩模板2的透射率数据和 /或已测得的相差数据保存到信息存储部分24中。这种情况下，基片的识别数字与掩模板 的识别数字彼此进行比较，并将掩模板透明基片1的测得透射率数据和掩模板2的测得透 射率数据和/或测得相差数据彼此相关联。保存在信息存储部分24中的掩模板2的测得数据包括测量点数目、测量点χ坐标 (mm)、测量点的y坐标(mm)、透射率(％ )、相差(度)等。根据这些数据，有可能指定掩模 板2平面内的透射率差异和/或相差差异。从而，信息存储部分24内的存储数据保证了掩模板透明基片1和掩模板2的光学 特性，并能以多种方法使用。例如，在本实施例中，当在掩模板透明基片1上形成将成为掩 模图形的薄膜时，选择部分25能够根据从材料处理部分的服务器10接收的掩模板透明基 片1的测得透射率数据选择待在掩模板透明基片1上形成的薄膜的类型。传输部分26将保存在信息存储部分24内的掩模板透明基片1的测得透射率数据和识别数字(在必要时)和掩模板2的测得透射率数据和/或测得相差数据以及识别数字 通过通信线40发送到掩模制造部分的服务器30。待传输的测得数据及其目的地根据掩模 板2的输送信息内包含的识别数字和服务器地址加以指定。掩模制造部分的服务器30包括接收部分31、第一接口 32、第二接口 33、处理部分 34和信息存储部分35 (基片信息储存装置、掩模板信息存储装置和掩模图形信息存储装置)。接收部分31从掩模板制造部分的服务器20接收掩模板透明基片1的测得透射率 数据和识别数字以及掩模板2的测得透射率数据和/或测得相差数据以及识别数字，并将 其发送到处理部分34。第一接口 32连接掩模制造系统301，执行存储在信息存储部分35内的信息的数据 转换，并将其发送到掩模制造系统301的控制部分311。第二接口 33连接掩模检查设备302，执行从掩模检查设备302输入的掩模3测得 数据和识别数字之间的转换，并将其发送到处理部分34。处理部分34将从接收部分31接收的掩模板透明基片1的测得透射率数据和识别 数字(在必要时)以及掩模板2的测得透射率数据和/或测得相差数据以及识别数字保存 到信息存储部分35中。这些存储数据保证了掩模板透明基片1和掩模板2的光学特性，并 能够以多种方式使用。例如，这些数据发送到掩模制造系统301的控制部分311，从而用于 确定掩模图形的形成位置，修正掩模图形数据等。掩模制造系统301从信息存储装置35输入信息到控制部分311，并根据该信息执 行掩模图形的形成。掩模检查设备302检查已形成的掩模图形，并将其结果反馈给处理部 分34。处理部分将检查结果保存到信息存储部分35中，当使用其作为掩模图形形成的修正 数据时，将其发送到掩模制造系统301的控制部分311。现在参考图3-6说明根据本发明的掩模板透明基片制造方法和提供方法，以及掩 模板制造方法和提供方法。掩模板透明基片制造方法(步骤1-a)首先，制备人造石英玻璃锭，然后将其切割成预定的尺寸(例如152mm χ 152mm χ 6. 5mm)，由此产生人造石英玻璃板50。作为人造石英玻璃板50的制造方法，可以使用例如 在JP-A-H08-31723或JP-A-2003-81654中说明的已知方法。(步骤l-b)然后，对人造石英玻璃板50进行倒角，并将包括人造石英玻璃板50两个主表面的 表面抛光成能够测对曝光波长的透射率的镜面。从而获得人造石英玻璃基片(掩模板透明 基片1)。(步骤1-c)然后，用氘灯光(波长193nm)照射已抛光人造石英玻璃基片1的一个主表面上的 多个部分(例如9个部分)，由此测量基片平面内的透射率(透射率差异)。透射率的测量 能够使用例如光谱仪(Hitachi有限公司制造的U-4100)执行，并且由输入检查光线的量与 输出检查光线的量之间的差异计算透射率。因为掩模板对ArF受激准分子激光器曝光所需的光学特性(透射率)的平面内差异为6.0% 士0.2%，所以考虑到薄膜的透射率差异，玻璃基片所需的基片平面内的透射率 差异(掩模板玻璃基片的规格)能够设定为90% 士2%。为了将人造石英玻璃基片1的表面打磨到期望的表面粗糙度，包括两个主表面的 表面可以被再次精细抛光。进一步，为了能够在基片平面内透射率测量结果与人造石英玻璃基片1之 间实现关联，基片识别数字分配在玻璃基片1内。例如，识别数字能够通过使用例如 JP-A-2004-83377中说明的已知技术加以分配。(步骤1-d) 然后，使人造石英玻璃1与测量结果彼此相关联。例如，在将识别数字直接分配给 玻璃基片1的实例中，分配给玻璃基片的基片识别数字和保存测量结果的文件名彼此相关 联。另一方面，在不是将识别数字直接分配给玻璃基片1的实例中，后面将说明的能够保存 多个掩模板透明基片的玻璃基片容器可以被指定相应于各个玻璃基片的基片识别数字，这 些基片识别数字可以和保存测量结果的文件名相关联。(步骤1-e)多个如此获得的人造石英玻璃基片1保存在一个已知的玻璃基片容器60中(例 如JP-A-2003-264225中说明的)，并提供给制造掩模板的掩模板制造部分。这种情况下，人造石英玻璃基片1的平面内透射率差异数据也和人造石英玻璃基 片1一起提供掩模板制造部分。这些平面内透射率差异数据可以通过前述的通信线提供给 掩模板制造部分的服务器，可以通过访问材料处理部分的服务器从掩模板制造部分读出， 或者可以通过使用传真或电子邮件系统加以提供。另一方面，平面内透射率差异数据可以帖在保存人造石英玻璃基片1的玻璃基片 容器60上，从而可以提供到掩模板制造部分。这种情况下，透射率差异数据记录在纸介质 或者可以帖在玻璃基片容器60上的存储介质中(柔性磁盘、CD等)。尽管前述的说明没有显示，但是能够适当地提供清洗处理。在掩模板透明基片制造方法中，即使在140nm-200nm短波长区域的例如ArF受激 准分子激光器或F2受激准分子激光器的曝光光源下，也有可能保证基片平面内的透射率 差异。因此，有可能防止偏离掩模板透明基片的规格。掩模板透明基片提供方法现在，说明掩模板透明基片提供方法，其将由材料处理部分制造的掩模板透明基 片与对于曝光波长的透明基片平面内透射率差异数据一起提供给掩模板制造部分。在通过透射率测量设备100测量了透射率之后，由材料处理部分制造的掩模板透 明基片被输送到玻璃基片容器中，并提供给掩模板制造部分。保存在玻璃基片容器60内的 玻璃基片1被分配了基片识别数字，从而能够识别单个的玻璃基片1。这些识别数字与保存 在前述服务器中的玻璃基片平面内的透射率差异数据相关联。每个玻璃基片的测得数据是表格形式的数据，包括测量点数目、测量点坐标 (X坐标和y坐标)和透射率，并给其指定一个文件名(例如，ArFQZ20040607-000001,
ArFQZ20040607-000002......)加以保存。测得数据不仅限于表格形式，而可以是任何能
够可视地显示基片平面内透射率分布的形式。进一步，不需要给每个玻璃基片都分配文件 名，而是可以给提供到掩模板制造部分的每个玻璃基片容器或者多个玻璃基片的总体分配文件名。保存测得数据的文件被例如通过通信线传送到掩模板制造部分，并保存在掩模板 制造部分的服务器中。在掩模板制造部分中，有可能根据保存在玻璃基片容器内的玻璃基 片的识别数字指定基片平面内透射率差异的数据，由此确认已识别玻璃基片的基片平面内 透射率差异。有关玻璃基片平面内透射率差异的数据可以简单地用于确认，可以用作选择待在 玻璃基片上形成的薄膜的类型的信息，可以用作选择用于掩模板的曝光波长的信息，或者 可以用作保证玻璃基片对掩模制造部分的光学特性的信息。然而，透射率差异数据的使用 并不仅限于前述的使用方式。掩模板制造方法
(步骤2_a)制备从材料处理部分提供的掩模板玻璃基片(掩模板透明基片)1，其中该基片的 前述光学特性(基片平面内的透射率差异是90% 士2%)已经得到保证。在该玻璃基片1 的内部，分配了与基片平面内的透射率差异数据相关联的基片识别数字。选择部分25执行玻璃基片1的选择，其寻找具有适合于待在玻璃基片上形成的薄 膜种类的透射率的基片。(步骤2_b)然后，通过溅射在玻璃基片1的主表面上形成待成为掩模图形的薄膜(网板 膜)70。为了降低平面内透射率差异和平面内相差差异，网板膜(halftone film)70的形成 优选地通过使用具有如下结构的溅射装置加以执行。如图5所示，溅射装置50包括真空室51，其中布置有磁控管阴极52和基片支架 53。结合于背板54的溅射靶55附着在磁控管阴极52上。背板54直接或间接地通过水冷 机构加以冷却。磁控管阴极52、背板54和溅射靶55彼此电连接。进一步，透明基片1放置 在基片支架53上。如图6所示，溅射靶55和透明基片1被布置成使其相对的表面之间形成一个预定 的角度。这种实例中，合适地确定溅射靶55和透明基片1之间的偏离距离(例如340mm)、 靶_基片垂直距离(例如380mm)和靶倾斜角度(例如15° )。真空室51通过真空泵经由排气孔56抽真空。当真空室51内的气氛到达不会影 响待形成膜的特性的真空度之后，从进气口 57引入含氮气的混合气体，并通过使用DC电源 58向磁控管阴极52施加负电压。这样，执行溅射。DC电源58具有电弧探测功能，从而能够 监视溅射期间的放电状态。真空室51内的压力通过压力计59加以测量。待在透明基片上 形成的网板膜的透射率通过从进气口 57引入的气体的种类和混合比加以调节。当混合气 体包括氩气和氮气时，透射率随着氮气比例增加而增加。当仅仅通过调节氮气比例不能获 得所需的透射率时，有可能通过向含氮气的混合气体中添加氧气来进一步增加透射率。网 板膜的相角通过溅射时间加以调节，并且有可能将曝光波长下的相角调节到大约180°。(步骤2-c)然后，通过使用光学特性测量设备200测量网板膜70的光学特性。明确地讲，用 氘灯光(波长193nm)照射网板膜70表面上的9个部分，由此测量平面内透射率(透射率 差异)和平面内相差(相差差异)。透射率的测量能够通过使用光谱仪(Hitachi有限公司制造的U-4100)加以执行，相差的测量能够通过使用相差测量设备(Lasertech有限公司制 造的MPM-193)加以执行。因为掩模板对于ArF受激准分子激光器曝光所需的光学特性(透射率和相差)的 平面内差异为透射率差异6.0% 士0.2%，相差差异为180° 士3°，所以确认工作是通过 检查是否满足了这些规格加以执行。(步骤2-d) 然后，将具有网板膜70的基片1与测量结果相关联。例如，通过使用分配给玻璃 基片1的基片识别数字，用保存测量结果的文件名执行关联。通过使用分配给玻璃基片的 基片识别数字，有可能执行与玻璃基片平面内的透射率差异测量结果的关联。选择地，掩模 板识别数字直接或间接地分配给具有网板膜70的玻璃基片1，并且使掩模板识别数字和网 板膜70的透射率差异和相差差异测量结果彼此相互关联，并进一步使基片识别数字和掩 模板识别数字彼此相互关联。这样，能够执行与玻璃基片平面内透射率差异测量结果的关 联。对于玻璃基片平面内的透射率差异和网板膜的透射率差异和相差差异，优选地根 据在玻璃基片角上形成的缺口标记使测量点的坐标系相互一致。(步骤2_e)然后，在网板膜70的表面上形成抗蚀剂膜80之后，执行热处理，由此获得掩模板 2(网板型(halftone type)相移掩模板)。(步骤2_f)多个如此获得的掩模板2保存在一个已知的掩模板容器90中(例如 JP-B-H01-39653中说明的)，并提供给制造掩模的掩模制造部分。此时，掩模板平面内透射率差异和相差差异的数据也和掩模板一起提供给掩模制 造部分。进一步，玻璃基片平面内的透射率差异数据也提供给掩模制造部分。这些数据可 以通过前述的通信线提供给掩模制造部分的服务器，可以通过访问掩模板制造部分的服务 器从掩模制造部分读出，或者可以通过使用传真或电子邮件系统加以提供。另一方面，那些数据可以依附于保存掩模板的掩模板容器90，从而提供给掩模制 造部分。这种情况下，数据被记录在纸介质或者粘附于掩模板容器90上的存储介质(柔性 磁盘、⑶等)上。为了使存储在掩模板容器内的每个掩模板与测量数据相互关联，在玻璃基片上形 成待成为掩模图形的薄膜之后，用激光照射每个掩模板的网板膜、屏蔽膜，或者抗蚀剂膜， 从而分配一个能够单独指定掩模板的掩模板识别数字。在掩模板制造方法中，即使在例如140nm-200nm短波长区域内的ArF受激准分子 激光器或者F2受激准分子激光器曝光光源下，也有可能保证基片平面内的透射率差异。因 此，有可能防止偏离掩模板的规格。掩模板提供方法现在，说明掩模板提供方法，其将由掩模板制造部分制造的掩模板与相对于曝光 波长的掩模板平面内透射率差异等数据一起提供给掩模制造部分。由掩模板制造部分制造的掩模板被输送到掩模板容器内，并且提供给掩模制造部 分。给保存在掩模板容器内的掩模板分配掩模板识别数字，从而能够识别单独的掩模板。这些识别数字与保存在前述服务器中的掩模板平面内透射率差异和相差差异的测得数据相 关联。每个掩模板的测得数据是表格形式的数据，包括测量点数目、测量点坐标(χ 坐标和y坐标)、透射率和相差，以分配给它的文件名(例如，ArFHT20040607-100001, ArFHT20040607-100002......)加以保存，并与玻璃基片平面内的透射率差异数据相关联。
测得数据不仅限于表格形式，而可以是任何能够可视显示掩模板平面内透射率差异和相差 差异的形式。进一步，文件名不需要分配给每个掩模板，而是可以分配给提供到掩模板制造 部分的每一个掩模板容器或者多个掩模板的总体。保存测得数据的文件被例如通过通信线传递到掩模制造部分，并保存在掩模制造 部分的服务器内。在掩模制造部分中，有可能根据保存在掩模板容器内的掩模板识别数字 指定薄膜平面内的透射率差异数据和薄膜平面内的相差差异数据，由此确认已识别掩模板 在薄膜平面内的透射率差异和/或相差差异。玻璃基片面内的透射率差异数据和掩模板薄膜平面内的透射率差异和/或相差 差异数据可以简单地用于确认，可以用作当通过使用掩模制造系统301在玻璃基片上形成 掩模图形时确定掩模图形的形成位置的信息，可以用作修正待形成的掩模图形的数据的信 息，或者可以用作保证掩模对制造半导体设备的设备制造部分的光学特性的信息。然而，玻 璃基片平面内的透射率差异数据和掩模板薄膜平面内的透射率差异和/或相差差异数据 并不仅限于前述的使用方式。前述的掩模板代表其中在掩模板玻璃基片上形成了待成为掩模图形的薄膜的掩 模板，例如其中在掩模板玻璃基片上形成了网板膜的网板型相移掩模板，其中在掩模板玻 璃基片上形成了网板膜和屏蔽膜的网板型相移掩模板，其中在掩模板玻璃基片上形成了屏 蔽膜的光掩模板，或者基片蚀刻型相移掩模板。进一步，还可以是具有抗蚀剂膜的掩模板， 其中在前述薄膜上形成了抗蚀剂膜。本发明的掩模板特别有效地用作曝光光源的波长为140nm-200nm的掩模板，例如 用于ArF受激准分子激光器曝光的掩模板或者用于F2受激准分子激光器曝光的掩模板。透明基片的材料不仅限于人造石英玻璃，还可以是氟掺杂人造石英玻璃、氟化钙寸。现在参考图7说明根据本发明的掩模制造方法。掩模制造方法(步骤3_a)制备掩模板，其中在保证了前述光学特性(基片平面内的透射率差异为90% 士2% )的掩模板玻璃基片上形成网板膜70和抗蚀剂膜80，其光学特性保证为薄膜平面 内的透射率差异是6.0% 士0.2%，薄膜平面内的相差差异是180° 士3°。(步骤3_b和步骤3_c)然后，在掩模板2的抗蚀剂膜80上书写预定的图形，然后对其进行显影从而形成 抗蚀剂图形85。此时，书写和显影的执行能够在根据玻璃基片平面内的透射率差异数据和 掩模板薄膜平面内的透射率差异和相差差异数据确定待在玻璃基片上形成的掩模图形的 位置和布局之后进行。选择地，书写和显影的执行能够在根据这些与设计掩模图形有关的 数据修正了掩模图形的数据之后进行，从而使转移靶标上的转移图形的形状满足所需的图形形状。(步骤3-d)然后，使用前述抗蚀剂图形85作为掩模，对网板膜70进行干蚀刻，由此形成网板 膜图形75。(步骤3_e) 最后，除去抗蚀剂图形85由此在玻璃基片1上形成具有网板膜图形75的掩模3。所获得的掩模3附着于一个薄膜，并输送到一个已知的掩模容器95中，从而提供 给制造半导体设备的设备制造部分。实例和比较实例下文中，将详细说明根据本发明的掩模板透明基片制造方法、掩模板透明基片提 供方法、掩模板制造方法、掩模板提供方法和掩模制造方法的实例和比较实例。(实例1)将通过燃烧四氯化硅、氢气和氧气的混合物制造的人造石英玻璃锭切割成152mm X 152mm χ 6. 5mm的尺寸，从而产生100个人造石英玻璃板。然后，对每个人造石英玻璃板进行切面，并对包括每个人造石英玻璃板两个主表 面的表面进行抛光，从而使表面粗糙度Ra(算术平均表面粗糙度)为0. 5nm或者更小，从而 能够测量相对于曝光波长的透射率。进一步，为了能够关联基片平面内的透射率测得数据与每个人造石英玻璃基片， 这将在后面加以说明，使用已知的技术将基片识别数字分配到每个玻璃基片内。然后，用氘灯光(波长193nm)照射每个已抛光人造石英玻璃基片的其中一个主表 面上的9个部分，由此测量基片平面内的透射率(透射率差异)。透射率的测量通过使用光 谱仪(Hitachi有限公司制造的U-4100)加以执行，并由输入检查光线的量和输出检查光线 的量之间的差值计算透射率。100个人造石英玻璃基片的测得透射率数据以和前述玻璃基片识别数字相关联的 方式保存在信息存储装置中，例如个人计算机。100个人造石英玻璃基片每一个的基片平面内的透射率差异是90% 士2%。这满 足由掩模板制造部分指定的规格。将这些已获得的人造石英玻璃基片放入已知的玻璃基片容器中，每一个容器包括 5个玻璃基片。将包含人造石英玻璃基片的玻璃基片容器提供给掩模板制造部分。保存测得数据的文件通过使用通信线提供给掩模板制造部分的服务器。在掩模板 制造部分的服务器中，保存着从材料处理部分传输来的文件。通过使用包含在玻璃基片容器内的玻璃基片的识别数字，掩模板制造部分能够确 认与所传输文件名称相关联的基片平面内的透射率差异数据。掩模板制造部分根据从材料处理部分提供的玻璃基片面内的透射率差异数据选 择或者确认玻璃基片是否适合于用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板。然后，通过使用前述的溅射装置，产生100个用于ArF受激准分子激光器曝光的网 板型相移掩模板。明确地讲，通过使用钼(Mo)和硅(Si)混合靶(Mo Si = 8 92mol% )，在氩气(Ar)和氮气(N2)混合气氛下(Ar N2 = 10% 90%，压力0·IPa)通过反应溅射(DC溅 射)在人造石英玻璃基片上形成氮硅化钼(MoSiN)网板膜(厚度大约67nm)。网板膜的成 分为 Mo Si N = 7 45 48。测量通过前述处理2-c产生的100个网板膜的平面内透射率差异和相差差异， 证实对于所有的100个网板膜，平面内透射率差异为6.0% 士0.2%，平面内相差差异为 180° 士3°，从而满足规格。然后，用激光照射网板膜，由此分配用于单独指定具有网板膜的基片的掩模板识 别数字。通过使用这些识别数字，与保存前述测量结果的文件名相关联。同时，通过使用分 配给玻璃基片的基片识别数字，与玻璃基片平面内的透射率差异测量结果相关联。然后，在使用旋转施加装置施加了抗蚀剂膜之后，执行热处理从而在网板膜上形 成厚度为400nm的抗蚀剂膜。这样，获得了网板型相移掩模板。100个掩模板的网板膜平面内的透射率和相差的测量数据与前述掩模板识别数字 相关地保存在服务器中。100个掩模板的每一个的网板膜平面内透射率差异和相差差异分别为6.0% 士0.2%和180°士3°。这满足了由掩模制造部分指定的规格。将这些已获得的网板型相移掩模板输送到已知的掩模板容器中，每个包括5个掩 模板。将含有掩模板的掩模板容器提供给掩模制造部分。保存测量数据的文件通过使用通信线提供给掩模制造部分的服务器。在掩模制造 部分的服务器中，保存从掩模板制造部分传送来的文件。通过使用包含在掩模板容器内的掩模板的识别数字，掩模制造部分能够确认网板 膜平面内与所传输文件名相关联的透射率差异和相差差异数据。通过使用从掩模板制造部分提供的玻璃基片平面内透射率差异数据和网板型相 移掩模板的网板膜平面内透射率差异和相差差异数据，掩模制造部分分别确定待在玻璃基 片上形成的掩模图形的布局。明确地讲，对于透射率或相差的平均数或中位数与测得数据 相差相对较大的区域，掩模制造部分确定改变基片的方向，从而使这些区域位于转移图形 形成区的外部，在该转移图形形成区域内形成用于向转移靶标转移掩模图形的图形。然后，在抗蚀剂膜上书写预定的图形，并对其进行显影，由此形成抗蚀剂图形。然 后，使用抗蚀剂图形作为掩模，通过在氧基气体和氟基气体的混合气氛下进行干蚀刻形成 网板膜图形。最后，冷处理在网板膜图形上形成的抗蚀剂膜，并向其粘附一个薄膜。这样，形成 掩模。将每一个已获得的掩模放置在步进器(st印per)中，从而将掩模图形转移到形成 了抗蚀剂膜的半导体基片上。这样，在半导体基片上形成所需的图形，从而获得半导体设 备。所获的的半导体设备没有图形缺陷，因此是优异的。(比较实例)精细抛光每一个人造石英玻璃板的表面，其中它们在精细抛光之前的透射率被保 证为某一预定的数值或者更高，并制备每一个的尺寸为152. 4mm χ 152.4mm χ 6. 35mm的人
造石英玻璃基片。
然后，与实例1相似，使用前述的溅射装置制造100个用于ArF受激准分子激光器 曝光的网板型相移掩模板。测量由先前步骤2-c制造的100个网板膜的平面内透射率差异和相差差异， 证实100个网板膜中有94个满足了规格透射率差异为6.0% 士0.2%，相差差异为 180°士3°，因此有6个网板膜没有满足规格。从人造石英玻璃基片上剥离6个没有满足规格的网板膜，然后再次抛光这些人造 石英玻璃基片。在测量这些人造石英玻璃基片每一个的基片平面内透射率差异时，证实透 射率在90% 士 10%的范围变化。通过使用该比较实例的网板型相移掩模板，制造和前述实例1相似的网板型相移 掩模。在处于形成于每一个所得网板型相移掩模中的网板膜形式的掩模图形中没有发现图 形缺陷。然后，将该网板型相移掩模放置在步进器中，从而将掩模图形转移到形成了抗蚀剂 膜的半导体基片上。这样，在半导体基片上形成所需的图形，从而获得半导体设备。在每一 个所得半导体设备中，发现了图形缺陷，其被认为是由于玻璃基片的透射率差异导致的。如上所述，当通过使用没有保证相对于曝光波长的基片平面内透射率差异的人造 石英玻璃基片制造用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板时，会以一定的比 例产生没有满足规格的掩模板，并且在半导体设备中产生图形缺陷。然而，当使用例如实例 1的保证了基片平面内透射率差异的人造石英玻璃板时，全部制造的掩模板都满足规格，并 且所得的半导体设备没有图形缺陷，因此是优良的。在前述实例1中，只有用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板作为 实例。然而，本发明并不仅限于此。在如下的实例中也能获得类似的效果，例如用于F2受 激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板，在掩模板透明基片上只形成一个屏蔽膜(也可 以形成抗蚀剂膜)的二进制光掩模，或者用于无色掩模的光掩模板。本发明可应用于掩模板透明基片提供方法、掩模板提供方法、掩模板透明基片制 造方法、掩模板制造方法和掩模制造方法。通过保证掩模板透明基片和掩模板的光学特性， 有可能防止偏离掩模板的光学特性规格，并防止出现转移靶标的图形缺陷。本发明特别适 合于使用ArF受激准分子激光器或者F2受激准分子激光器作为曝光光源的情况。尽管本发明是联系其少数的实施例和实例公开的，但是对于本领域的技术人员， 有可能容易地以各种方式将本发明用于实践。
权利要求
一种掩模板制造方法，其特征在于，包括准备取得了包括相对于曝光波长的基片面内光学特性差异的第一光学特性信息的掩模板透明基片的工序；根据上述掩模板透明基片的第一光学特性信息在上述掩模板透明基片上形成成为掩模图形的薄膜的工序。
2.根据权利要求1所述的掩模板制造方法，其特征在于，根据上述掩模板透明基片的第一光学特性信息选择在掩模板透明基片上形成的薄膜。
3.根据权利要求1所述的掩模板制造方法，其特征在于， 上述第一光学特性信息包括透射率。
4.一种掩模板制造方法，其特征在于，包括对上述薄膜照射包括曝光波长的波长的光而取得掩模板的第二光学特性信息的工序；以及保存上述掩模板与该掩模板的第二光学特性信息的对应关系的工序。
5.根据权利要求4所述的掩模板制造方法，其特征在于，上述掩模板的第二光学特性信息包括相对于曝光波长的薄膜平面内的光学特性差异。
6.根据权利要求5所述的掩模板制造方法，其特征在于， 上述第二光学特性信息包括透射率和/或相位差。
7.一种掩模制造方法，其特征在于，包括准备具有在取得了包括相对于曝光波长的基片面内光学特性差异的第一光学特性信 息的掩模板透明基片上形成的薄膜的掩模板的工序；以及对上述薄膜构图而在上述掩模板透明基片上形成掩模图形的工序。
8.根据权利要求7所述的掩模制造方法，其特征在于，根据上述掩模板透明基片的第一光学特性信息修正在所述掩模板透明基片上形成的 掩模图形的数据或者确定掩模图形的形成位置。
9.根据权利要求7所述的掩模制造方法，其特征在于， 上述第一光学特性信息包括透射率。
10.根据权利要求7所述的掩模制造方法，其特征在于，在准备上述掩模板的工序中，上述掩模板取得了包括相对于曝光波长的薄膜面内的光 学特性差异的第二光学特性信息。
11.根据权利要求10所述的掩模制造方法，其中根据上述掩模板的第二光学特性信息修正在所述掩模板透明基片上形成的掩模图形 的数据或者确定掩模图形的形成位置。
12.根据权利要求10所述的掩模制造方法，其特征在于， 上述第二光学特性信息包括透射率和/或相位差。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的掩模制造方法，其特征在于，根据上述掩模板透明基片的第一光学特性信息和/或上述掩模板的第二光学特性信 息，对生产半导体的器件生产部门保证掩模的光学特性。
14.一种掩模板透明基片制造方法，其特征在于，包括以下工序镜面抛光掩模板透明基片的表面，从而能够测量其相对于曝光波长的光学特性；以及用波长等于曝光波长的光照射上述经过镜面抛光的基片表面，由此获得包括相对于曝 光波长的基片面内的光学特性差异的第一光学特性信息。
15.根据权利要求14所述的掩模板透明基片制造方法，其特征在于， 上述光学特性包括透射率。
16.根据权利要求14或15所述的掩模板透明基片制造方法，包括保存上述掩模板透明基片与该掩模板透明基片的第一光学特性信息的对应关系的工序。
17.根据权利要求14或15所述的掩模板透明基片制造方法，其中 上述曝光波长为140nm-200nm。
18.根据权利要求14或15所述的掩模板透明基片制造方法，其中 上述掩模板透明基片的材料是人造石英玻璃。
全文摘要
本发明提供一种掩模板制造方法、一种掩模制造方法、一种掩模板透明基片制造方法。通过在掩模板透明基片上形成待成为掩模图形的薄膜制造掩模板。当向掩模制造部分提供掩模板时，掩模板制造部分向掩模制造部分提供掩模板透明基片的光学特性信息(透射率差异)和掩模板的光学特性信息(透射率差异和/或相差差异)。掩模板透明基片的光学特性信息从制造掩模板透明基片的材料处理部分提供给掩模板制造部分。
文档编号G03F1/60GK101846877SQ20101020321
公开日2010年9月29日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者川口厚, 田边胜, 石桥直纯, 赤川裕之, 铃木修 申请人:Hoya株式会社