【手続補正書】
【提出日】平成28年5月26日(2016.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する１組の主表面を有する透光性基板の一方の主表面に転写パターン形成用の薄膜が設けられたマスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記透光性基板における薄膜が設けられる側の主表面の表面形状を取得する形状測定工程と、
前記透光性基板を露光装置のマスクステージにチャックしたときにおけるチャック後主表面形状をシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後主表面形状を、前記透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、前記チャック後主表面形状と前記仮想基準面との差分データを取得する工程と、
前記差分データの前記算出領域内での最高高さと最低高さとの差が、所定値以下となる表面形状を有する前記透光性基板を選定する工程と
を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項２】
前記所定値は、露光転写に用いられる露光光の波長λの１／８であることを特徴とする請求項１記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項３】
前記所定の直径は、１０４ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項４】
前記仮想基準面は、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって定義される形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項５】
前記差分データから算出される決定係数Ｒ２が０．９以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項６】
前記チャック後主表面形状における前記透光性基板の中心を基準とした一辺が１３２ｍｍの四角形の内側領域で算出された平坦度は０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項７】
前記選定された透光性基板と、当該透光性基板に対して形状フィッティングを行った前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けして記録装置に記録する工程を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランクの一方の主表面に前記転写パターン形成用の薄膜を設ける工程を備えることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項９】
対向する１組の主表面を有する透光性基板の一方の主表面に転写パターン形成用の薄膜が設けられたマスクブランクの製造方法であって、
前記マスクブランクにおける前記薄膜の表面形状を取得する形状測定工程と、
前記マスクブランクを露光装置のマスクステージにチャックしたときにおけるチャック後表面形状をシミュレーションにより得るシミュレーション工程と、
前記チャック後表面形状を、前記透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、前記チャック後表面形状と前記仮想基準面との差分データを取得する工程と、
前記差分データの前記算出領域内での最高高さと最低高さとの差が、所定値以下となる表面形状を有する前記マスクブランクを選定する工程と
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項１０】
前記所定値は、露光転写に用いられる露光光の波長λの１／８であることを特徴とする請求項９記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１１】
前記所定の直径は、１０４ｍｍであることを特徴とする請求項９または１０記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１２】
前記仮想基準面は、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって定義される形状を有することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１３】
前記差分データから算出される決定係数Ｒ２が０．９以上であることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１４】
前記チャック後表面形状における前記透光性基板の中心を基準とした一辺が１３２ｍｍの四角形の内側領域で算出された平坦度は０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１５】
前記選定されたマスクブランクと、当該マスクブランクに対して形状フィッティングを行った前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けして記録装置に記録する工程を有することを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１６】
請求項８から１５のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクの前記薄膜に転写パターンを形成する工程を備えることを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の転写用マスクの製造方法で製造された転写用マスクを露光装置のマスクステージにチャックし、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記露光装置は、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対し、ゼルニケ多項式で定義される形状の波面補正を行う機能を有し、かつ、マスクステージが前記シミュレーション工程で用いたものと同じ形状を有するものであることを特徴とする請求項１７記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１９】
請求項７記載のマスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランク用基板の一方の主表面に前記転写パターン形成用の薄膜を設けてマスクブランクを製造する工程と、
前記製造されたマスクブランクの前記転写パターン形成用の薄膜に転写パターンを形成して転写用マスクを製造する工程と、
製造された前記転写用マスクを露光装置のマスクステージにチャックし、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程とを有し、
前記露光装置は、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対し、ゼルニケ多項式で定義される形状の波面補正を行う機能を有し、かつ、マスクステージが前記シミュレーション工程で用いたものと同じ形状を有するものであり、
前記露光工程は、前記マスクブランク用基板に対応付けされている前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報を用い、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対して補正を行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項２０】
請求項１５記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクの前記転写パターン形成用の薄膜に転写パターンを形成して転写用マスクを製造する工程と、
製造された前記転写用マスクを露光装置のマスクステージにチャックし、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程とを有し、
前記露光装置は、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対し、ゼルニケ多項式で定義される形状の波面補正を行う機能を有し、かつ、マスクステージが前記シミュレーション工程で用いたものと同じ形状を有するものであり、
前記露光工程は、前記マスクブランクに対応付けされている前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報を用い、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対して補正を行うことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（構成５）
前記差分データから算出される決定係数Ｒ２が０．９以上であることを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（構成１３）
前記差分データから算出される決定係数Ｒ２が０．９以上であることを特徴とする構成９から１２のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
（構成１４）
前記チャック後表面形状における前記透光性基板の中心を基準とした一辺が１３２ｍｍの四角形の内側領域で算出された平坦度は０．２μｍ以下であることを特徴とする構成９から１３のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
（構成１７）
構成１６に記載の転写用マスクの製造方法で製造された転写用マスクを露光装置のマスクステージにチャックし、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図３は、透過型の転写用マスクを露光装置のマスクステージにチャックした時の断面図である。この場合、マスクステージ５０の上に透過型の転写用マスク５１を載置し、吸着部５２により真空吸着あるいは減圧吸着する。これは、特に露光装置がスキャナの場合、ウエハと同期してマスクを高速にスキャンする必要があり、マスクステージ５０から転写用マスク５１がずれないように固定するためである。マスクステージ５０と転写用マスク５１とが接触する部分（接触部）５５は転写用マスクの周辺部であり、且つ、マスクパターン５３が形成されている主表面（転写主面）５４の側である。このような使用法となるため、この透光性基板の主表面形状をシミュレーションするにあたっては、マスクステージと接触する可能性のある外周部分まで含めたマスクブランク用基板の主表面形状、真空吸着あるいは減圧吸着するためのチャック部の形状、チャック部が接触する部分のマスクブランク用基板の表面形状を、計算に取り込むことが望ましい。転写用マスク５１は、外周部の一部を支えられた状態で水平に置かれるため、自重による撓みも発生する。そこで、真空吸着あるいは減圧吸着とマスクステージとの接触部によって発生する応力と自重撓みを考慮して、シミュレーションを行う。ここで、工程Ｓ４で取得した主表面形状を基にこのシミュレーションが行われるが、この形状の測定法に留意しておく必要がある。透光性基板の主表面の形状が、透光性基板の自重や外部応力により変形することが少ないフリースタンディング状態での計測の場合は実計測値の適用で良いが、複数箇所のピン上に透光性基板を水平に載置して測定する場合は、自重撓みなどによりフリー状態から変形するので、その変形を考慮してシミュレーションを行うのが望ましい。なお、フリースタンディングでの計測とは、例えば、透光性基板の側面を底部にして透光性基板を垂直に立てた状態で計測する方法である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
照明光学系３３にはズーミング機構や可動式マルチミラー光学系などが組み込まれていて、所望の形状の照明を設定できるようになっている。通常照明は照明部と遮光部（光が遮断される部分）からなっている。照明部は中央を中心とした円形で、その円の大きさで照明条件を定義する。（これをコヒーレンシーと呼んでいる）一方、メモリ系デバイスを中心に最近よく使われるようになってきているのがダイポール照明と呼ばれるものである。中央からＸ軸上に離れて円形状の小さな照明部が配置され、その周りは遮光部となっているのがＸダイポールと呼ばれるものである。照明部が円形から扇型などに変形された変形ダイポール照明も使われることがある。このＸダイポール照明はＸ方向の解像度が高く、Ｘ方向に密で微細なパターンの形成に適している。このＸダイポール照明の際、照明光を、通常なら遮光部（フィールド部）に回る光もこの照明部に集中させ、照射効率を上げる機構が照明光学系３３に組み込まれている。したがって投影レンズ３５及び３８においては、レンズの一部分に集中的に強い露光光が通り、部分的レンズヒーティングが起こる。この熱によってレンズは歪むので複雑な高次のレンズ収差が発生する。また、デバイス製造においては、Ｘダイポール照明ばかりでなく、Ｙダイポール照明も多用される。この場合は、Ｙ方向に密で微細なパターンの形成に適している。メモリでは、特に微細なパターン形成が要求されるのがワード線とビット線であるが、一般にその両者は直行関係の配置、すなわちＸ方向に密な配線と、Ｙ方向に密な配線とからなる。そのようなこともあってＸダイポール照明とＹダイポール照明が両者多用して用いられる。また、ロジックパターンなどでの様々な形状のパターン形成には、通常照明が多用される。このように様々な照明が使われるので、レンズヒーティングが起こる場所も様々で、レンズ高次収差の発生も様々である。ヒーティングなので露光を始めた時と続けて多量処理をしている時でも異なり、高次のレンズ収差補正は経時変化に追従する必要もある。この高次の収差補正は、ゼルニケの多項式で表すと半径方向３次以上の項であり、その項は逐次補正がなされることになる。よって、転写用マスクの光学平坦面を、半径方向３次以上のゼルニケ多項式の項まで補正しても、ある時点でのある照明状態での光学的平坦に過ぎず、様々な使用状況の中では十分な波面コントロールにはならない。したがって、前述したように、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって転写用マスクの仮想基準面である光学平坦面を設定するのが効率的で、効果的である。但し、これは露光装置を汎用な層やデバイスに適用した場合であり、特定層に特化利用したり、逐次補正を必要としてもより高い精度を要求したりする時はより高次の項まで取り込むことが効果的である。