专利名称：中间掩模用基板及其制造方法,以及光刻掩模板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于中间掩模的中间掩模用基板及其制造方法以及光刻掩模板及其制造方法，中间掩模被安装在用于半导体集成电路的制造等的步进曝光装置上、作为缩小曝光装置用掩模而使用。
背景技术：
在进行半导体集成电路的制造时，例如为了进行图案复制，被安装在步进曝光装置上、作为缩小曝光装置用掩模而使用的中间掩模在至少主表面被抛光的透明的玻璃基板上通过喷溅等形成由铬等形成的遮光膜等构成的图案。
近年来，随着图案的细微化，要求该中间掩模用基板具有高平坦度和高平滑性。
在该中间掩模用基板上，为了在图案的复制区域内形成图案位置精度高的图案，近年来，例如在6025(6英寸×6英寸×0.25英寸)(1英寸＝25.4mm)尺寸的基板上，从基板的主表面与倒角面的边界除去3mm的区域(以下称为平坦度测定区域)的基板主表面的平坦度小于等于0.5μm(半导体设计规定100nm)，进一步要求小于等于0.25μm(半导体设计规定70nm)。另外，该平坦度被定义为从基板表面的测定面对最小平方法计算的假设绝对平面(焦平面)的、测定面的最大值和最小值的差。
这样，现有的只要求从基板侧面除去一定的宽度的基板的中心部区域的平坦度。
但是，随着近年来图案的细微化，随着图案线宽越来越小，发现了中间掩模用基板的周边部的形状在利用步进曝光装置将中间掩模上的图案复制在被复制基板上时，容易影响图案位置精度。
即在步进曝光装置上，通常的中间掩模是形成图案侧的主表面被向着被复制基板侧安装，此时，为了扩大图案区域并且在步进曝光装置运转时基板不错位，在平坦度测定区域外或者跨在平坦度测定区域与平坦度测定区域外的基板主表面的周边部，被真空卡盘夹住。
图2是表示步进曝光装置上的中间掩模的吸附装置。
在图2中，中间掩模1’通过基板保持部件6被吸附安装在基板保持装置5上。基板保持部件6被沿着中间掩模1’的两条边设置，通过吸入口8与真空装置(无图示)连接，被该吸入装置吸引，中间掩模1’被吸引。
此时，如果构成中间掩模基础材料的基板(中间掩模用基板)的周边部的端部形状(平坦度、塌边量等)差，则存在用真空卡盘夹住时基板变形，复制图案的图案位置精度、即复制图案之间的距离位移或线宽的均匀性恶化的问题。
上述问题在SIPE光掩模以及下一代平版印刷掩模技术汇编IXVol.4754，43-53页(2002)(Proceedings of SIPE Photomask andNext-Generation Lithography Mask Technology IXVol.4754，p43-53(2002))中也被指出。在此，由于中间掩模用基板的端部形状是凸起形状的情况下，保持在步进曝光装置上时的位置精度恶化，因此，端部形状最好是平坦的或有稍微塌边形状。
另外，基板保持部件6与基板主表面接触的区域根据各步进曝光装置厂商而有所不同，由于该差异，用真空卡盘夹住时的基板变形量不同。因此，需要按照步进曝光装置的基板保持部件、将用真空卡盘夹住时的基板变形量限制在规定范围地设计中间掩模用基板，但实际上进行这样的对应是困难的。因此，不仅要求基板保持部件与基板主表面接触的区域、而且要求用真空卡盘夹住时的基板变形量在规定范围内的中间掩模用基板，但在上述的文献中没有记载。
一般来说，上述中间掩模用基板是经过特开平1-40267号公报中所记载的精密研磨而制造。
该精密研磨是在多个阶段同时对多个中间掩模用基板进行两面研磨的所谓的修补式的两面研磨，使用以氧化铈为主剂的研磨剂进行研磨后，使用以胶质二氧化硅为主剂的研磨剂进行成品研磨。另外在该精密研磨中，为了使基板主表面平滑，使用绒面革的研磨衬垫。
但是，在上述的方法中具有以下问题，即虽然可以得到高生产效率，但是由于来自研磨衬垫的过度的压力施加在中间掩模用基板的周边部，产生的所谓研磨衬垫的凹陷或研磨加工中的研磨衬垫的形状不稳定，不能得到高平坦度的中间掩模用基板。尤其是，由于中间掩模用基板的端部形状恶化，因此不能确实地安装到步进曝光装置的基板保持装置上，利用步进曝光装置将中间掩模上的图案复制到被复制基板上时的复制位置精度恶化。
因此，如特开2002-318450号公报中所述，提出了如下的光掩模用玻璃基板的制造方法，即为了使曝光时的曝光面平坦，计算遮光膜在对玻璃基板的表面形成图案的状态下曝光时的曝光面呈平坦的玻璃基板的形状、与原料玻璃基板的形成的差分，根据该差分进行局部的等离子蚀刻。
但是，上述的方法具有以下问题，即原理上可以制成具有曝光时曝光面为平坦的形状的玻璃基板，但由于等离子蚀刻，玻璃基板的表面形成表面粗糙或产生加工变质层，因此，其后必须进行极短时间的机械研磨。因此，不能忽视极短时间的机械研磨产生的平坦度的恶化，并且，由于增加了加工工序，因此生产效率降低。
另外，用测定上述特开2002-318450号公报中所记载的基板形状的方法(光学干涉式的平坦度测定法)高精度地测定基板的周边部是很困难的。因此，即使可以形成所希望的平坦度，但实际上不能形成基板的周边部的形状，将中间掩模安装在步进曝光装置的基板保持装置上时，具有中间掩模发生变形、复制图案的位置精度恶化等问题。
另外，在特开2003-51472号公报中记载了以防止检查感度降低和防止保护层涂敷面的精度下降为目的、从基板的外周端面的外周边起内侧3mm处到边缘部内周边之间的外侧区域上的平坦度小于等于0.5μm的基板。即，上述特开2003-51472号公报只记载了基板的外侧区域上的平坦度，没有指出薄膜形成在该基板上时的任何问题。另外，上述特开2003-51472号公报也没有指出基板的外侧区域以外的区域上的平坦度。
因此，即使在上述特开2003-51472号公报所规定的基板上形成薄膜、构成中间掩模，由于巨大的膜应力施加在薄膜上，也会发生中间掩模的形状变形等问题。另外，由于测定基板的外周附近的平坦度的测定值的可靠性降低，因此不能防止将中间掩模安装在各不同厂商的步进曝光装置的基板保持装置上时的中间掩模的变形。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的是提供可以防止通过在基板上形成薄膜构成的中间掩模上的变形的中间掩模用基板和光刻掩模板。即，本发明的课题是提供即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的步进曝光装置的基板保持装置上，也可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降抑制在最小限度的中间掩模用基板以及可以高生产效率、高合格率地制造该基板的中间掩模用基板的制造方法。
另外，本发明的目的是提供即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的步进曝光装置的基板保持装置上，也可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降抑制在最小限度的光刻掩膜板以及可以高生产效率、高合格率地制造该光刻掩膜板的光刻掩膜板的制造方法。
(构成1)一种中间掩模用基板，具有相互相对设置的一组主表面、与该主表面直交相互相对设置的两组侧面以及被上述主表面和侧面夹住的倒角面，其特征在于，在上述基板的主表面上，从上述主表面与上述倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度小于等于0.5μm，并且，上述主表面与上述倒角面的边界上的从基准面起的最大高度大于等于-1μm、小于等于0μm。
(构成2)一种光刻掩膜板，其特征在于，在构成1所述的中间掩模用基板上的上述基板主表面上形成作为复制图案的薄膜。
(构成3)如构成2所述的光刻掩膜板，其特征在于，上述薄膜的膜应力小于等于0.5Gpa。
(构成4)一种光刻掩膜板，其特征在于，在构成2或构成3中所述的光刻掩膜板上，从形成上述薄膜侧的上述主表面与上述倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.5μm，并且，上述主表面与上述倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-1μm、小于等于0μm。
(构成5)一种中间掩模用基板的制造方法，是构成1所述的中间掩模用基板的制造方法，其特征在于，对中间掩模用基板的主表面进行磨削加工以及精密研磨加工后，测定包括与上述主表面的曝光装置的基板保持部件接触的基板周边部的区域的表面形状，根据测定结果，为了使上述主表面的表面形状成为所希望的形状，使上述主表面的形状相对于在该主表面上任意设定的基准面成为相对凸状的区域与其他区域相比，来自研磨装置的研磨衬垫的压力变大地、一面向着上述研磨衬垫供给研磨液一面使上述中间掩模用基板与上述研磨衬垫相对移动，以此修正上述主表面的表面形状。
(构成6)如构成5所述的中间掩模用基板的制造方法，其特征在于，上述精密研磨加工包括粗研磨加工和镜面研磨加工，所述粗研磨加工以保持研磨加工得到的平坦度、去除基板表面的缺陷为目的，使用比较大的研磨磨粒进行研磨，所述镜面研磨加工以基板表面的镜面化为目的，使用比较小的研磨磨粒进行研磨。
(构成7)一种光刻掩膜板的制造方法，其特征在于，在通过构成5或6中所述的中间掩模用基板的制造方法得到的中间掩模用基板的主表面上形成作为复制图案的薄膜。
(构成8)如构成7所述的光刻掩膜板的制造方法，其特征在于，在上述薄膜形成时或形成后进行抑制形成上述薄膜的前后的上述主表面与上述倒角面的边界上的从基准面起的最大高度的变化的加热处理。
根据上述构成1，由于在基板的主表面上，从主表面与倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度小于等于0.5μm，并且，主表面与倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-1μm、小于等于0μm，因此，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的步进曝光装置的基板保持装置上，也可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降抑制在最小限度。
在此，本发明中的平坦度是表示由TIR(Total Indicated Reading)所示的基板表面的凹凸度的值，是指从任意设置在基板主表面的表面侧的基准面起主表面面内上的表面形状的最大值与最小值的差(从测定面起对最小平方法算出的假想绝对平面(焦平面)的测定面的最大值与最小值的差)。
通过光学干涉式的平坦度测定方法，即利用观察使激光等相干光照射在基板表面上进行反射，基板表面的高度差作为反射光的相位位移，由于不能高精度地测定从基板主表面与倒角面的边界起内侧3mm的区域，影响平坦度的可靠性，因此作为平坦度非测定区域。
平坦度测定区域上的平坦度最好小于等于0.5μm，更好是小于等于0.25μm，小于等于0.05μm最理想。
在此，即使平坦度测定区域上的平坦度是相同值，也有基板的端部形状向着基板的倒角面为平面形状、向着基板的倒角面为下垂形状(塌边形状或卷边形状)、向着基板的倒角面为凸起形状(跳台形状)。
曝光装置的步进曝光装置的基板保持部件是真空卡盘，由于在保持中间掩模的情况下，真空卡盘在基板的周边部时，成为基板变形的原因，因此，上述形状中平面形状或塌边形状(卷边形状)比凸起形状(跳台形状)更好。
在本发明中，在主表面与倒角面的边界上的基准面起的最大高度上将塌边程度、凸起程度进行定量化、以此评价上述端部形状。
上述基准面可以根据基板的尺寸进行适当的调整。例如图3所示，以主表面2与倒角面4的边界14为基准位置，将连接从该基准位置进入内侧3mm的点与从该点向中心方向位于内侧16mm的点形成的面或线作为假想基准面或假想基准线。并且，将该假想基准面(或假想基准线)的高度设定为0的情况下，在主表面与倒角面的边界上的最大高度上、定义塌边程度、凸起程度。最大高度为0的情况下，表示平面形状，为负(-)的情况下，表示基板主表面的周边部为下垂形状(塌边形状、卷边形状)，最大高度为正(+)的情况下，表示周边部为凸起(跳台形状)。
并且，在本发明中，上述最大高度大于等于-1μm小于等于0μm。最大高度超过0μm的情况下，周边部成为凸起的形状，将中间掩模安装在步进曝光装置的基板保持装置上时，中间掩模产生大的变形，复制图案的位置精度下降。另外，最大高度不到-1μm的情况下，也不能牢固地保持在步进曝光装置的基板保持装置上，稳定性恶化，因此复制图案的位置精度下降，也不理想。随着复制图案的细微化，复制位置精度也越来越严格，因此，最大高度最好是大于等于-0.5μm小于等于0μm，大于等于-0.25μm小于等于0μm，大于等于-0.1μm小于等于0μm，最理想的是大于等于-0.05μm小于等于0μm。
上述平坦度测定区域上的平坦度与主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度的组合，最好是平坦度小于等于0.25μm，主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-0.5μm小于等于0μm，最理想的是大于等于-0.25μm小于等于0μm，并且，最好是平坦度小于等于0.05μm，主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-0.1μm小于等于0μm，最理想的是大于等于-0.05μm小于等于0μm。
另外，根据上述构成2，通过在构成1所述的中间掩模用基板上的上述基板主表面上形成作为复制图案的薄膜、制成光刻掩膜板，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将使用上述光刻掩膜板制成的中间掩模安装在与基板接触区域不同的步进曝光装置的基板保持装置上，也可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度。
根据上述的构成3，通过使薄膜的膜应力小于等于0.5Gpa，即使是光刻掩膜板，上述构成1中的基板的平坦度以及主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度也几乎没有变化地保持基板的表面形状，因此，使用光刻掩膜板制成的中间掩模也是主表面的平坦度以及主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度几乎没有变化，即使将该中间掩模进行安装，也可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度。薄膜的膜应力最好小于等于0.2Gpa，小于等于0.1Gpa更好。另外，在中间掩模用基板的主表面上形成多张薄膜时，是指整个多张薄膜的膜应力。另外，薄膜的膜应力可以通过将薄膜形成在中间掩模用基板上前后的基板的凹凸度的变化量求出。
另外，如上述的构成4所述，具体是，通过使从形成光刻掩膜板的薄膜侧的上述主表面与上述倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.5μm，并且，上述主表面与上述倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-1μm小于等于0μm，可以确实将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度。
另外，根据上述的构成5，由于修正(或调整)基板的表面形状的方法不使用现有的等离子蚀刻的方法，而是通过研磨衬垫进行的机械的机-化作用的抛光(研磨)调整平坦度，因此，通过一面保持或提高基板的表面粗糙度、一面修正(或调整)所希望的表面形状，在将中间掩模安装在步进曝光装置的基板保持装置上时，可以高生产效率地、高合格率地制造构成1的可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度的中间掩模用基板。
在上述构成5中，可以使用将后述的多个加压体设置在大致整个基板主表面上的装置作为进行形状修正的研磨装置。
另外，基板主表面的表面形状(平坦度)的测定最好通过光学干涉式的平坦度测定机进行测定，该平坦度测定机是使激光等相干光照射在基板表面上进行反射，基板表面的高度差被作为反射光的相位位移进行观测。
另外，上述磨削加工的目的一般是①将被切片的基板的板厚尺寸统一成规定的厚度，②使加工变形层均匀化，③控制平坦度。
一般的磨削加工是夹住被支座保持的中间掩模用基板，一面旋转上下平台以及支座、一面向中间掩模用基板的两面供给液体磨粒的两面磨削。一般来说，两面磨削进行粗磨削和细磨削的两个阶段的磨削，例如，粗磨削使用碳化硅、氧化铝等#400～600左右的磨粒，细磨削使用氧化铝、氧化锆等#800～1500左右的磨粒。
另外，上述精密研磨加工的主要目的是一面保持或提高通过磨削加工得到的平坦度，一面进行镜面化。
精密研磨加工一般是夹住被支座保持的中间掩模用基板，一面旋转贴有研磨衬垫的上下平台以及支座一面向中间掩模用基板的两面供给含有研磨磨粒的料浆的两面研磨。两面研磨使用的研磨衬垫、料浆可根据基板材料或需要的表面形状、表面粗糙度进行适当调整。
研磨衬垫有例如聚氨酯的硬质磨光器和例如绒面革的软质磨光器。
研磨液是溶剂，由从氧化铈、氧化锆、氧化铝、胶质二氧化硅等中至少选择一种研磨剂与水或碱、酸中的一种构成。
研磨剂的平均粒子直径根据需要的表面粗糙度、使用数十nm到约1μm的研磨剂。
根据上述构成6，通过将精密研磨加工分为粗研磨加工和镜面研磨加工可以高效率地制造构成1所述的中间掩模用基板，粗研磨加工是以保持通过磨削加工得到的平坦度、去除基板表面的缺陷为目的，使用比较大的研磨磨粒进行研磨，镜面研磨加工是以进行基板表面的镜面化为目的，使用比较小的研磨磨粒进行研磨。
中间掩模用基板的材料是玻璃的情况下，粗研磨加工中使用的研磨磨粒最好使用平均粒子直径约为1μm～2μm的氧化铈，镜面研磨加工中使用的研磨磨粒最好使用平均粒子直径为数十nm到约100nm的胶质二氧化硅。
根据上述的构成7，通过在用构成5或6中所述的中间掩模用基板的制造方法得到的中间掩模用基板的主表面上形成作为复制图案的薄膜，可以制造构成2所述的光刻掩膜板。
根据上述的构成8，通过在上述薄膜形成时或薄膜形成后进行降低薄膜的膜应力的加热处理，可以制成基板的平坦度以及主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度几乎没有变化、保持基板的表面形状的光刻掩膜板。
另外，本发明的中间掩模用基板的材料和尺寸没有特别限定。
中间掩模用基板的材料是对曝光装置的曝光的光为透明的材料即可，例如代表性的有玻璃。玻璃可以使用合成石英玻璃、苏打石灰玻璃、铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或无碱玻璃、结晶化玻璃等。
中间掩模用基板的尺寸一般使用6025尺寸(152.4mm×152.4mm×6.35mm)或5009的尺寸(127mm×127mm×2.29mm)，除此以外的尺寸也可以。
本发明中的作为复制图案的薄膜是向被复制体进行复制时使用的使曝光的光产生光学变化的薄膜，例如是指遮光膜或相位移动膜等。
另外，作为光刻掩膜板，也可以在作为复制图案的薄膜上形成保护层摸。
根据本发明的中间掩模用基板和光刻掩膜板，将中间掩模安装在步进曝光装置的基板保持装置上时，可以抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度。
另外，根据本发明的中间掩模用基板和光刻掩膜板的制造方法，将中间掩模安装在步进曝光装置的基板保持装置上时，可以高效率、高合格率地得到抑制中间掩模的变形、将复制图案的位置精度的下降限制在最小限度的中间掩模用基板。
图1是表示本发明的中间掩模用基板的立体图。
图2是表示步进曝光装置上的基板吸附装置图。
图3是表示本发明的中间掩模用基板上的周边部的形状图。
图4是用于本发明的基板的研磨装置的俯视图。
图5是用于本发明的基板的研磨装置的剖视图。
具体实施例方式
<实施例1>
如图1所示，本实施例中使用的中间掩模用基板1是具有相互相对设置的一组主表面2、与该主表面2直交的两组侧面3以及被上述主表面2和上述侧面3夹住的倒角面4的正方形的基板，基板的材料为合成石英玻璃构成，其尺寸为152.4mm×152.4mm×6.35mm的6025尺寸。
从基板主表面2与倒角面4的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.22μm，端部形状是以从主表面2与倒角面4的边界(图3的点14)起向基板的中心方向3～16mm为假想基准面(0)的情况下，主表面与倒角面的边界上的最大高度为-0.5μm。
另外，上述平坦度的值用光学干涉式的平坦度测定器(FM-200トロツペル公司生产)进行测定，端部形状用触针式形状测定器(サ一フテスト一501三丰公司生产)进行测定。
然后，为了进行基板变形试验，与图2所示的步进曝光装置的基板保持部件相同地准备将基板两边进行真空卡盘的基板变形试验机，通过真空卡盘将本实施例的中间掩模用基板卡紧，用光学式干涉系统(Zygo Mark GPI)进行平坦度变化量的测定结果为0.1μm，基板几乎没有变形。
然后，使用该中间掩模用基板、通过喷溅将CrN/CrC/CrON的层压膜(该层压膜中含有氦(He))构成的遮光膜形成在该基板上后，以120℃进行规定时间的热处理、制成光刻掩膜板。在上述的平坦度测定区域测定该得到的光刻掩膜板的平坦度，从遮光膜形成前后的基板的平坦度变化量求出遮光膜的膜应力，小于等于0.1Gpa，几乎为0Gpa。另外，形成遮光膜侧的基板的端部形状是，主表面和倒角面的边界上的最大高度为-0.5μm，与遮光膜形成前相同。
然后，使用该光刻掩膜板、制作将该遮光膜图案形成在该基板上的中间掩模，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的多种基板保持部件上的情况下，曝光光源也可以达到满足F2准分子激光器(曝光波长157nm)假设的图案位置精度的结果。
以下，就上述中间掩模用基板的制造方法进行说明。
本发明的中间掩模用基板的制造方法具有磨削加工工序、粗研磨加工工序、镜面研磨加工工序和表面形状测定工序以及形状修正工序，磨削加工工序是准备切成规定的尺寸、形成倒角的中间掩模用基板，将基板的两个主表面进行磨削加工，粗研磨加工工序是以保持通过磨削加工得到的平坦度、去除基板表面的缺陷为目的，镜面研磨加工工序的目的是使基板表面镜面化，表面形状测定工序测定镜面研磨后的基板的一个主表面的表面形状，形状修正工序是在测定后的面上进行局部修正、修正基板的表面形状，根据测定数据使基板的表面形状成为所希望的表面形状。另外，在磨削加工工序与粗研磨加工工序之间、粗研磨加工工序与镜面研磨加工工序之间、镜面研磨加工工序与形状修正工序之间和形状修正工序之后进行清洗基板的清洗工序。
以下，就形状修正工序中使用的研磨装置进行说明。
图4是表示用于修正本实施例中的中间掩模用基板的表面形状的研磨装置的结构俯视图，图5是其A-A’剖视图。
在图4和图5中，中间掩模用基板经过了磨削加工和精密研磨加工，利用护圈11将该中间掩模用基板保持在研磨卡盘的上面，一面通过加压体9被按压在研磨卡盘13上一面旋转。该护圈11通过压住研磨衬垫12，起到使施加在基板周边部的压力均匀化的作用。另一方面，研磨衬垫12被粘贴在研磨卡盘13的上面，加压体9一面将基板向研磨衬垫12按压，一面向与研磨卡盘相反的方向旋转，这样，基板的主表面被研磨。加压体9被加压体保持装置10保持，被设置在多个覆盖基板的上面，可以局部地任意控制施加在基板上的压力。该加压体9利用汽缸驱动。
例如，结束了精密研磨加工的中间掩模用基板是从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.25μm的凹形状，端部形状在上述最大高度上为1μm的凸起形状的情况下，为了只调整端部形状、形成大于等于-0.5μm小于等于0μm的塌边形状，只向位于基板周边部的上述研磨装置的加压体施加负载、通过只向中间掩模用基板的基板周边部施加压力，可以简单地实现。
另外，结束了精密研磨加工的中间掩模用基板在平坦度测定区域上的平坦度为1μm的凸形状，端部形状在上述最大高度上为1μm的塌边形状的情况下，必须对平坦度测定区域和基板周边部的表面形状进行测定，通过使向位于基板中央部的加压体的负载大于向位于基板周边部的上述研磨装置的加压体的负载，可以简单地得到平坦度小于等于0.5μm、端部形状在最大高度上大于等于-0.5μm小于等于0μm的中间掩模用基板。
磨削工序使用磨粒为#400铝磨粒和#800铝磨粒进行两面磨削加工。
粗研磨加工工序使用泡沫聚氨酯的研磨衬垫、平均粒子直径为1～2μm的氧化铈，进行两面研磨的粗研磨加工。
镜面研磨加工工序使用软质绒面革的研磨衬垫、平均粒子直径为100nm的胶质二氧化硅，进行两面研磨的镜面研磨加工。
另外，在各加工工序后利用低浓度氟酸水溶液进行清洗。
表面形状测定工序从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.5μm的凹形状，端部形状在主表面和倒角面的边界上的最大高度为1μm。另外，用原子力显微镜测定的基板主表面的表面粗细度RMS(均方根粗细)为0.15nm。
形状修正工序为了优先对基板周边部进行研磨、使端部形状形成塌边形状，使除了基板边缘部的基板中央部的平坦度更加良好，进行使位于基板周边部的加压体的负载为0.5kg/cm2，使位于基板中央部的加压体的负载为0.1～0.2kg/cm2的形状修正。另外，使用的研磨液为含有平均粒子直径10nm的胶质二氧化硅磨粒的料浆，加工时间为直到端部形状的最大高度达到大于等于-0.5μm小于等于0μm的范围。其后用低浓度的氟酸水溶液进行清洗，得到中间掩模用基板。
其结果，从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.22μm，端部形状在主表面和倒角面的边界上的最大高度为-0.5μm。
另外，按照上述的实施例的方法，制造了100张中间掩模用基板，在100张中，全部100张的从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度都小于等于0.5μm，并且，主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-0.5μm小于等于0μm，平坦度的变化量小于等于0.1μm，基板几乎没有变形。
然后，使用该中间掩模用基板、通过喷溅将由CrN/CrC/CrON的层压膜(该层压膜中含有氦(He))构成的遮光膜形成在该基板上后，以120℃进行规定时间的热处理、制成光刻掩膜板。在上述的平坦度测定区域测定该得到的光刻掩膜板的平坦度，从遮光膜形成前后的基板的平坦度变化量求出遮光膜的膜应力，小于等于0.1Gpa，几乎为0Gpa。另外，形成遮光膜侧的基板的端部形状是，主表面和倒角面的边界上的最大高度为-0.5μm，与遮光膜形成前相同。
然后，使用该光刻掩膜板、制成将遮光膜图案形成在该基板上的中间掩模，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的多种基板保持部件上的情况下，曝光光源也可以达到满足F2准分子激光器(曝光波长157nm)假设的图案位置精度的结果。
<实施例2>
通过用与上述的实施例1相同的制造方法，适当地调整加工条件，制成从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.5μm，并且平坦度测定区域与平坦度非测定区域的边界上的基准面起的最大高度为-0.82μm的中间掩模用基板。
进行与上述相同的平坦度变化量的测定，结果平坦度变化量小于等于0.1μm，基板几乎没有变形。
然后，使用该中间掩模用基板、通过喷溅将由CrN/CrC/CrON的层压膜(该层压膜中含有氦(He))构成的遮光膜形成在该基板上、制成光刻掩膜板。在上述的平坦度测定区域测定该得到的光刻掩膜板的平坦度，从遮光膜形成前后的基板的平坦度变化量求出遮光膜的膜应力，小于等于0.45Gpa。另外，形成遮光膜侧的基板的端部形状是，主表面和倒角面的边界上的最大高度为-0.86μm，发生了0.04μm的变化。
然后，使用该光刻掩膜板、制成将遮光膜图案形成在该基板上的中间掩模，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的多种基板保持部件上的情况下，曝光光源也可以达到满足ArF准分子激光器(曝光波长193nm)假设的图案位置精度的结果。
<实施例3>
使用该中间掩模用基板、通过喷溅在该基板上形成MoSiN中间色调膜后，以120℃进行规定时间的加热、并且，在MoSiN中间色调膜上通过喷溅形成CrN/CrC/CrON的层压膜构成的遮光膜，制成中间色调型相位偏移光刻掩膜板。在上述的平坦度测定区域测定该得到的光刻掩膜板的平坦度，从成膜前后的基板的平坦度变化量求出形成中间色调膜/遮光膜的膜应力，为0.2Gpa。另外，形成中间色调膜/遮光膜侧的基板的端部形状是，主表面和倒角面的边界上的最大高度为-0.82μm，与成膜前的中间掩模用基板相同。
然后，使用该中间色调型相位偏移光刻掩膜板、制成将中间色调型相位偏移形成在该基板上的中间掩模，即使步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的多种基板保持部件上的情况下，曝光光源也可以达到满足ArF准分子激光器(曝光波长193nm)假设的图案位置精度的结果。
<比较例>
在上述实施例中，作为形状修正工序中的形状修正方法，根据表面形状测定工序中的测定数据，局部进行等离子蚀刻处理，除了为了降低等离子蚀刻产生的玻璃基板的表面粗糙而进行极短时间的机械研磨处理以外，与实施例同样制成中间掩模用基板。
其结果，从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.25μm，效果良好，但是，端部形状为主表面与倒角面的边界上的最大高度为-1.5μm。
然后，进行与上述相同的基板变形试验，其结果，真空卡盘产生的平坦度变化量为0.5μm，产生基板变形。
然后，使用该中间掩模用基板、通过喷溅将由CrN/CrC/CrON的层压膜构成的遮光膜形成在该基板上、制成光刻掩膜板。并且，使用得到的该光刻掩膜板、在该基板上形成遮光膜图案，制成中间掩模，步进曝光装置的基板保持装置的形状不同，将中间掩模安装在与基板接触区域不同的多种基板保持部件上的情况下，曝光光源成为不能满足F2准分子激光器(曝光波长157nm)或ArF准分子激光器(曝光波长193nm)假设的图案位置精度的结果。
另外，按照上述的比较例的方法，制造了100张中间掩模用基板，该100张中只能得到74张是满足从基板主表面和倒角面的边界除去内侧3mm的区域的平坦度测定区域上的平坦度小于等于0.5μm，并且，主表面和倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于-0.5μm小于等于0μm的中间掩模用基板。这是由于为了降低等离子蚀刻产生的玻璃基板的表面粗糙度，由于进行极短时间的机械研磨处理，端部形状的塌边增大以及高精度地测定基板的周边部的形状非常困难的原因。
本发明适用在薄膜上形成图案的中间掩模、图案形成前的光刻掩膜板用基板及其制造方法，可以减轻基板的外周部上的变形。
权利要求
1.一种中间掩模用基板，具有相互相对设置的一组主表面，与该主表面直交、相互相对设置的两组侧面，以及被上述主表面和侧面夹住的倒角面，其特征在于，在上述基板的主表面上，从上述主表面与上述倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度小于等于0.5μm，并且，上述主表面与上述倒角面的边界上的从基准面起的最大高度大于等于-1μm小于等于0μm。
2.一种光刻掩膜板，其特征在于，在权利要求1所述的中间掩模用基板上的上述基板主表面上形成作为复制图案的薄膜。
3.如权利要求2所述的光刻掩膜板，其特征在于，上述薄膜的膜应力小于等于0.5Gpa。
4.如权利要求2或3所述的光刻掩膜板，其特征在于，从形成上述薄膜侧的上述主表面与上述倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度为0.5μm，并且，上述主表面与上述倒角面的边界上的从基准面起的最大高度大于等于-1μm小于等于0μm。
5.一种中间掩模用基板的制造方法，是权利要求1所述的中间掩模用基板的制造方法，其特征在于，对中间掩模用基板的主表面进行磨削加工以及精密研磨加工后，测定包括与上述主表面的曝光装置的基板保持部件接触的基板周边部的区域的表面形状，根据测定结果，为了使上述主表面的表面形状成为所希望的形状，使上述主表面的形状相对于在该主表面上任意设定的基准面成为相对凸状的区域与其他区域相比，来自研磨装置的研磨衬垫的压力变大地、一面向着上述研磨衬垫供给研磨液一面使上述中间掩模用基板与上述研磨衬垫相对移动，以此修正上述主表面的表面形状。
6.如权利要求5所述的中间掩模用基板的制造方法，其特征在于，上述精密研磨加工包括粗研磨加工和镜面研磨加工，所述粗研磨加工以保持研磨加工得到的平坦度、去除基板表面的缺陷为目的，使用比较大的研磨磨粒进行研磨，所述镜面研磨加工以基板表面的镜面化为目的，使用比较小的研磨磨粒进行研磨。
7.一种光刻掩膜板的制造方法，其特征在于，在通过权利要求5或6中所述的中间掩模用基板的制造方法得到的中间掩模用基板的主表面上形成作为复制图案的薄膜。
8.如权利要求7所述的光刻掩膜板的制造方法，其特征在于，在上述薄膜形成时或形成后进行抑制形成上述薄膜的前后的上述主表面与上述倒角面的边界上的从基准面起的最大高度的变化的加热处理。
全文摘要
一种中间掩模用基板，被用于形成安装在步进曝光装置上使用的中间掩模，具有相互相对的主表面、侧面以及设置在主表面和侧面之间的倒角面，其特征在于，从主表面与倒角面的边界除去内侧3mm区域的平坦度测定区域上的平坦度小于等于0.5μm，并且，主表面与倒角面的边界上的基准面起的最大高度大于等于－1μm小于等于0μm。
文档编号H01L21/027GK1761914SQ20048000704
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年3月20日
发明者赤川裕之 申请人:Hoya株式会社