JP2001291661A - Method of manufacturing reflection type mask - Google Patents

Method of manufacturing reflection type mask

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JP2001291661A
JP2001291661A JP2000111908A JP2000111908A JP2001291661A JP 2001291661 A JP2001291661 A JP 2001291661A JP 2000111908 A JP2000111908 A JP 2000111908A JP 2000111908 A JP2000111908 A JP 2000111908A JP 2001291661 A JP2001291661 A JP 2001291661A
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etching
sio
film
buffer film
absorber
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JP2000111908A
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Japanese (ja)
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Eiichi Hoshino
栄一 星野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the removement of a most upper layer of a reflector formed of a multilayer film, by overetching and also prevent the formation of a relatively large taper on the sidewall of a pattern of a SiO2 buffer film and the consequent projection of a bottom edge of the taper from a bottom edge of an absorber. SOLUTION: A Ta absorber 13 is kept in a reactive ion-overetched state, until a part of the SiO2 buffer film 12 is removed. The SiO2 buffer film 12 is removed in two stages through reactive sputter underetching and wet etching. In the first stage, the SiO2 buffer film 12 is reactive sputter underetched, to such a degree that α-Si 11a in the lower layer is not exposed. In the second stage, the rest of the SiO2 buffer film is removed by diluted hydrogen fluoride.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
パターンを縮小投影露光により基板に転写するための反
射型マスク製造方法に係り、特に極端紫外線(EUV)
リゾグラフィー用反射型マスク製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a reflection type mask for transferring a pattern of a semiconductor integrated circuit to a substrate by reduction projection exposure, and particularly to an extreme ultraviolet (EUV).
The present invention relates to a method for manufacturing a lithography reflective mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路素子の微細化に伴ない、
解像度向上のため波長が3〜30nmのEUVリゾグラ
フィーが用いられている。EUVに対する透過物質の屈
折率が1に極めて近いため、屈折レンズの替わりに反射
鏡を用いた縮小投影光学系が用いられ、マスクも反射型
が用いられる。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor integrated circuit elements,
EUV lithography having a wavelength of 3 to 30 nm is used for improving resolution. Since the refractive index of a transmission material for EUV is very close to 1, a reduction projection optical system using a reflecting mirror is used instead of a refracting lens, and a reflection type mask is used.

【0003】このマスクの製作においては、低膨張ガラ
ス又はSiの基板上に、EUVの波長が13.5nmで
ある場合その光を70%近く反射する、MoとSiとを
交互に積層した多層膜反射体が形成され、その上に、バ
ッファ層としてのSiO2を介し吸収体13としてのT
aが成膜され、さらに不図示のレジストが被着されてマ
スクブランクが完成する。
In the manufacture of this mask, a low-expansion glass or Si substrate is laminated on a substrate of Mo and Si alternately, which reflects nearly 70% of the light when the EUV wavelength is 13.5 nm. A reflector is formed, and a T 2 serving as an absorber 13 is formed thereon via SiO 2 serving as a buffer layer.
is formed, and a resist (not shown) is applied thereon to complete a mask blank.

【0004】このレジストは所望の回路パターンに基づ
き電子ビームで選択的に露光され、次いで現像されて、
所望のパターンを有するエッチングマスクが形成され
る。
The resist is selectively exposed to an electron beam based on a desired circuit pattern and then developed,
An etching mask having a desired pattern is formed.

【0005】このマスクを用いて、Ta吸収体とSiO
2バッファ膜とが選択的にエッチングされ、さらにエッ
チングマスクが除去される。
Using this mask, a Ta absorber and SiO 2
The two buffer films are selectively etched, and the etching mask is removed.

【0006】従来では、反応性ガスとして塩素系ガスを
用いたプラズマエッチングで、最初にTa吸収体を、S
iO2バッファ膜(ストッパ膜)が露出するまで選択的
に除去した。
[0006] Conventionally, a Ta absorber is first replaced with S by plasma etching using a chlorine-based gas as a reactive gas.
It was selectively removed until the iO 2 buffer film (stopper film) was exposed.

【0007】次に、反応性ガスとしてフッ素系ガスを用
いたプラズマエッチングでSiO2バッファ膜を選択的
に除去した。
Next, the SiO 2 buffer film was selectively removed by plasma etching using a fluorine-based gas as a reactive gas.

【0008】その後、プラズマアッシング等でレジスト
マスクを除去して、反射型マスクを完成した。
Thereafter, the resist mask was removed by plasma ashing or the like to complete a reflection type mask.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、多層膜反射体
の保護膜として最上層がα−Siで終端されているた
め、SiO2バッファ膜のプラズマエッチング工程では
オーバエッチングが生ずる。バッファ膜の厚みが40〜
50nmであるのに対し、最上層α−Siは、EUV光
の吸収を小さくするため10nm以下の非常に薄い膜厚
を有するので、次層のMo層までオーバーエッチングが
生ずることもあり、EUV光反射率が低下するという問
題があった。
However, since the uppermost layer is terminated with α-Si as a protective film of the multilayer reflector, over-etching occurs in the plasma etching step of the SiO 2 buffer film. Buffer film thickness is 40 ~
In contrast to 50 nm, the uppermost layer α-Si has a very thin film thickness of 10 nm or less in order to reduce the absorption of EUV light. There is a problem that the reflectance is reduced.

【0010】一方、SiO2バッファ膜をフッ酸などで
ウェットエッチングすれば、図7(B)に示す如く、下
層のα−Si11aがエッチングで除去されないが、等
方性エッチングであるため、SiO2バッファ膜12の
パターン側壁に比較的大きなテーパが形成され、そのボ
トムエッジBEが吸収体13のボトムエッジから外側へ
突出してパターン側壁付近のEUV光反射率が低下す
る。
[0010] On the other hand, if a wet etching an SiO 2 buffer layer hydrofluoric acid or the like, as shown in FIG. 7 (B), because although lower α-Si11a are not removed by etching, isotropic etching, SiO 2 A relatively large taper is formed on the pattern side wall of the buffer film 12, and its bottom edge BE projects outward from the bottom edge of the absorber 13, so that the EUV light reflectance near the pattern side wall is reduced.

【0011】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、多層膜反射体の最上層がオーバエッチングで除去さ
れてしまうのを防止し、かつ、SiO2バッファ膜のパ
ターン側壁に比較的大きなテーパが形成されてそのボト
ムエッジが吸収体のボトムエッジから外側へ突出するの
を阻止することを可能にする反射型マスク製造方法を提
供することにある。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to prevent the uppermost layer of a multilayer film reflector from being removed by over-etching, and to provide a relatively large layer on the pattern side wall of the SiO 2 buffer film. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a reflective mask which is tapered so as to prevent its bottom edge from projecting outward from the bottom edge of the absorber.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段及びその作用効果】本発明
による反射型マスク製造方法では、多層膜反射体上にS
iO2バッファ膜を介して吸収体膜が形成され、その上
にエッチングマスクが形成された基板に対し、該吸収体
膜をエッチングで除去した後、該SiO2バッファ膜を
エッチングで除去し、さらに該エッチングマスクを除去
する過程において、該吸収体膜のエッチング工程では、
第1反応性ガスで反応性イオンオーバエッチングし、こ
れによりSiO2バッファ膜の側壁に、該吸収体の物質
と該第1反応性ガスとの化合物を含む第1付着物を付着
させ、該SiO2バッファ膜のエッチング工程では、第
2反応性ガスで反応性スパッタアンダエッチングし、こ
れにより該第1付着物及び該SiO2バッファ膜の表面
に、該第2反応性ガスの化合物を含む第2付着物を付着
させ、次に、残存するSiO2バッファ膜を、該第2付
着物に対する溶解度が該第1付着物に対するそれよりも
大きい反応性液体でウェットエッチングすることにより
除去する。
According to the method of manufacturing a reflection type mask according to the present invention, an S film is formed on a multilayer reflector.
An absorber film is formed via the iO 2 buffer film, and after removing the absorber film by etching on the substrate on which the etching mask is formed, the SiO 2 buffer film is removed by etching, In the step of removing the etching mask, in the step of etching the absorber film,
Reactive ion over-etching with a first reactive gas, thereby depositing a first deposit containing a compound of the substance of the absorber and the first reactive gas on the side wall of the SiO 2 buffer film, In the step of etching the two- buffer film, reactive sputter under-etching is performed with a second reactive gas, whereby the second substance containing the compound of the second reactive gas is formed on the surface of the first deposit and the surface of the SiO 2 buffer film. The deposits are deposited and then the remaining SiO 2 buffer film is removed by wet etching with a reactive liquid having a higher solubility for the second deposits than for the first deposits.

【0013】この方法によれば、SiO2バッファ膜が
反応性スパッタアンダエッチングされた後にウェットエ
ッチングされるので、多層膜反射体の最上層がオーバエ
ッチングで除去されてしまうのを防止することができ
る。
According to this method, since the SiO 2 buffer film is wet-etched after the reactive sputter under-etching, it is possible to prevent the uppermost layer of the multilayer film reflector from being removed by over-etching. .

【0014】また、エッチング液がSiO2バッファ膜
側壁へ浸透するまでの時間が長くなり、この部分のエッ
チング進行がバッファ膜表面へのそれよりも遅れるの
で、SiO2バッファ膜のパターン側壁に形成されるテ
ーパが比較的小さく、バッファ膜のボトムエッジが吸収
体のボトムエッジから外側へ突出するのを阻止すること
が可能になる。
[0014] The etchant is a long time to penetrate into SiO 2 buffer layer sidewalls, since the etching progresses in this portion is delayed than that of the buffer layer surface is formed on the pattern side of the SiO 2 buffer layer This makes it possible to prevent the bottom edge of the buffer film from projecting outward from the bottom edge of the absorber.

【0015】本発明の他の目的、構成及び効果は以下の
説明から明らかになる。
[0015] Other objects, configurations and effects of the present invention will become apparent from the following description.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態の反射型マスク製造方法を説明する。複数の図
中の対応する同一又は類似の構成要素には、同一又は類
似の符号を付している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a reflective mask according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Corresponding identical or similar components in a plurality of figures are given the same or similar reference numerals.

【0017】この反射型マスク製造方法では、図1
(A)に示す如く、SiO2バッファ膜12の一部が除
去されるまでTa吸収体13を反応性イオンオーバエッ
チングした状態で、SiO2バッファ膜12を反応性ス
パッタアンダエッチングとウェットエッチングとの2段
階で除去することを特徴としている。すなわち、第1段
階において、SiO2バッファ膜12を下層のα−Si
11aが露出しない状態まで反応性スパッタアンダエッ
チングして図1(C)に示すような状態にし、第2段階
において、希フッ酸で残りのSiO2バッファ膜を除去
する。
In this method of manufacturing a reflection type mask, FIG.
As shown in (A), the SiO 2 buffer film 12 is subjected to reactive sputter underetching and wet etching while the Ta absorber 13 is subjected to reactive ion overetching until a part of the SiO 2 buffer film 12 is removed. It is characterized in that it is removed in two stages. That is, in the first stage, the SiO 2 buffer film 12 is
Reactive sputter under-etching is performed until the surface 11a is not exposed, as shown in FIG. 1C. In the second stage, the remaining SiO 2 buffer film is removed with dilute hydrofluoric acid.

【0018】次に、この方法を詳説する。Next, this method will be described in detail.

【0019】吸収体13を塩素系ガスで反応性イオンエ
ッチングすると、図1(B)に示す如く、パターン側壁
を保護するようにTaの塩化物などの付着物15が付着
して、異方性エッチングが行われる。SiO2バッファ
膜12がオーバーエッチングされ、その表面も同様に付
着物15が付着する。
When the absorber 13 is reactive ion-etched with a chlorine-based gas, as shown in FIG. 1B, a deposit 15 such as a chloride of Ta adheres so as to protect the pattern side wall, and anisotropically. Etching is performed. The SiO 2 buffer film 12 is over-etched, and the deposits 15 adhere to the surface thereof as well.

【0020】この状態で希フッ酸をSiO2バッファ膜
12のエッチング液として作用させれば、付着物15が
主にTaの塩化物であるため、希フッ酸がSiO2バッ
ファ膜12へ浸透しずらく、エッチング速度が遅くな
る。この場合、垂直方向と水平方向のエッチング速度が
等しいため、SiO2バッファ膜12の側壁は図7
(B)に示す如く比較的大きなテーパ形になる。
[0020] caused to act dilute hydrofluoric acid in this state as the etching solution of the SiO 2 buffer layer 12, for deposits 15 is a chloride mainly Ta, dilute hydrofluoric acid permeates into SiO 2 buffer layer 12 Slowly, the etching rate becomes slow. In this case, since the etching rates in the vertical and horizontal directions are equal, the side wall of the SiO 2 buffer film 12 is
A relatively large tapered shape is obtained as shown in FIG.

【0021】これを避けるため、図1(A)中の部分1
Bを拡大した図1(B)の状態から反応性ガスとしてフ
ッ素系ガスを用いた反応性スパッタアンダエッチングを
行って、図1(C)に示す状態にする。このエッチング
では、パターン表面上にカーボンやフッ化カーボン系の
付着物16がパターン側壁に付着するとともにSiO 2
バッファ膜12の一部が除去される。SiO2バッファ
膜12の表層に堆積した付着物15は該スパッタエッチ
ングされて除去されるが、側壁に付着した付着物15
は、フッ素系ガスプラズマの側壁保護効果によって残存
する。
In order to avoid this, the part 1 in FIG.
B from the state of FIG.
Reactive under-etching using nitrogen-based gas
Then, the state shown in FIG. This etching
Then, on the pattern surface, carbon or carbon fluoride
The deposit 16 adheres to the pattern side wall and SiO Two
Part of the buffer film 12 is removed. SiOTwobuffer
The deposit 15 deposited on the surface layer of the film 12 is
15 which is removed by the
Remains due to the side wall protection effect of fluorine gas plasma
I do.

【0022】この状態でエッチング液として希フッ酸を
作用させると、吸収体13とバッファ膜パターン12a
との境界付近のパターン側壁に付着物15が残っている
ので、エッチング液がバッファ膜パターン12aへ浸透
するまでの時間が長くなり、この部分のエッチング進行
が遅れる。これに対し、バッファ膜12の表面は、カー
ボンやフッ化カーボン系の付着物16で覆われているだ
けなので、バッファ膜12のエッチング進行がパターン
12aのそれより相対的に速くなる。
In this state, when diluted hydrofluoric acid is allowed to act as an etchant, the absorber 13 and the buffer film pattern 12a are formed.
The adhering matter 15 remains on the pattern side wall near the boundary with the pattern, so that the time required for the etchant to penetrate into the buffer film pattern 12a becomes longer, and the etching progress in this part is delayed. On the other hand, since the surface of the buffer film 12 is only covered with the deposit 16 of carbon or carbon fluoride, the etching of the buffer film 12 proceeds relatively faster than that of the pattern 12a.

【0023】図2は、付着物15のみで被われたSiO
2バッファ膜と、付着物16のみで被われたSiO2バッ
ファ膜とを、濃度3.3%の希フッ酸液でウェットエッ
チングした場合のエッチング時間に対するエッチング深
さの実験結果を示すグラフである。
FIG. 2 shows SiO 2 covered only by the deposit 15.
4 is a graph showing experimental results of the etching depth versus the etching time when the 2- buffer film and the SiO 2 buffer film covered only by the deposit 16 are wet-etched with a 3.3% dilute hydrofluoric acid solution. .

【0024】この図2から、付着物15のみで被われた
場合には、SiO2バッファ膜のエッチング開始時間が
遅くなって、同じエッチング深さを得るのに多くの時間
を要することがわかる。
From FIG. 2, it can be seen that when the SiO 2 buffer film is covered only with the deposit 15, the etching start time of the SiO 2 buffer film is delayed, and much time is required to obtain the same etching depth.

【0025】このようなことから、希フッ酸で残りのS
iO2バッファ膜を、その側壁に小さなテーパがついた
状態で除去することができ、これにより、SiO2バッ
ファ膜のボトムエッジが吸収体のボトムエッジから外側
へ突出するのが阻止されて、EUV光反射率がパターン
壁付近で低下するのを防止することができる。
From the above, the remaining S is diluted with dilute hydrofluoric acid.
The iO 2 buffer film can be removed with a small taper on the side wall, thereby preventing the bottom edge of the SiO 2 buffer film from projecting outward from the bottom edge of the absorber, and thus preventing EUV. Light reflectance can be prevented from decreasing near the pattern wall.

【0026】[0026]

【実施例】次に、上記反射型マスク製造方法の実施形態
の一実施例を説明する。
Next, an example of an embodiment of the above-mentioned method of manufacturing a reflective mask will be described.

【0027】(1)マスクブランク作成−図3(A) 直径6インチのSiウェーハ基板10上に、EUV光反
射部として、周期長6.9nmのMoとSiとの対が4
0層対積層された多層膜反射体11を形成した。但し、
最上層は8nmのα−Si保護膜11aである。この上
にバッファ膜12として、RFマグネトロンスパッタ法
でSiO2を40nm成膜した。さらに、DCマグネト
ロンスパッタ法で吸収体13としてTaを100nm成
膜した。Taの結晶構造が柱状であるため、Ta粒子が
スパッタリングによる下地のSiO2バッファ膜12に
衝突し、侵入して1nm以下の混合層が生じた。
(1) Preparation of Mask Blank—FIG. 3A On a Si wafer substrate 10 having a diameter of 6 inches, a pair of Mo and Si having a period length of 6.9 nm is used as an EUV light reflecting portion.
A multilayer reflector 11 was formed in which 0 layers were stacked. However,
The uppermost layer is an 8 nm α-Si protective film 11a. A 40 nm SiO 2 film was formed thereon as a buffer film 12 by RF magnetron sputtering. Further, Ta was deposited to a thickness of 100 nm as the absorber 13 by DC magnetron sputtering. Since the crystal structure of Ta was columnar, the Ta particles collided with the underlying SiO 2 buffer film 12 due to sputtering and penetrated to form a mixed layer of 1 nm or less.

【0028】(2)エッチングマスク14形成−図3
(B) 吸収体13上にエッチングマスクを形成するために、ス
ピンコート法でレジストとして日本ゼオン製ZEP70
00を厚さ330nm塗布し、ホットプレートで150
℃、3分間ベーキングを行った。次に、このレジストに
対し電子線描画法で所望のマスクパターンを描画した。
その後、スピン現像法で、現像液として日本ゼオン製Z
ED500、リンス液としてメチルイソブチルケトンを
使用して、パターンを現像した。
(2) Formation of etching mask 14—FIG.
(B) In order to form an etching mask on the absorber 13, ZEP70 manufactured by Zeon Corporation was used as a resist by spin coating.
Is applied to a thickness of 330 nm, and 150
Baking was performed at 3 ° C. for 3 minutes. Next, a desired mask pattern was drawn on the resist by an electron beam drawing method.
After that, the spin developing method was used to develop Zeon Z
The pattern was developed using ED500, methyl isobutyl ketone as the rinse.

【0029】(3)吸収体13の反応性イオンオーバエ
ッチング−図1(A)及び図1(B) 20.0ml/minのCl2ガスと80.0ml/m
inのBCl3ガスとの反応性混合ガスを用い、その圧
力を0.5Paにして、Ta吸収体13を、SiO2
ッファ膜(ストッパ膜)12の表層が完全に露出するま
で反応性イオンエッチングした。マイクロ波電力は60
0W、RF電力は30Wであった。エッチング時間は、
Ta吸収体13を150%エッチング可能な時間であっ
た。
(3) Reactive ion overetching of the absorber 13-FIGS. 1 (A) and 1 (B) 20.0 ml / min of Cl 2 gas and 80.0 ml / m
Using a reactive mixed gas with a BCl 3 gas in, the pressure is set to 0.5 Pa, and the Ta absorber 13 is subjected to reactive ion etching until the surface layer of the SiO 2 buffer film (stopper film) 12 is completely exposed. did. Microwave power is 60
0 W and RF power was 30 W. The etching time is
This was the time when the Ta absorber 13 could be etched by 150%.

【0030】(4)SiO2バッファ膜12の反応性ス
パッタアンダエッチング−図4(A) 200.0ml/minのArガスと10.0ml/m
inのC48ガスと20.0ml/minのO2ガスと
の反応性混合ガスを用い、その圧力を1.0Paにし
て、SiO2バッファ膜12をα−Si11aの表面が
露出しない程度まで反応性スパッタアンダエッチングし
た。マイクロ波電力は400W、RF電力は15Wであ
った。
(4) Reactive sputter underetching of the SiO 2 buffer film 12-FIG. 4 (A) Ar gas at 200.0 ml / min and 10.0 ml / m
extent to using in C 4 F 8 gas and 20.0 ml / min reactive mixture gas of O 2 gas, and then the pressure 1.0 Pa, the SiO 2 buffer layer 12 is the surface of the α-Si11a not exposed Until the reactive sputter under etching was performed. The microwave power was 400 W and the RF power was 15 W.

【0031】(5)SiO2バッファ残膜12のウエッ
トエッチング−図4(B) SiO2バッファ残膜12のエッチング時間を決めるた
め、フッ酸(HF)の濃度とエッチングレートとの関係
を調べた。
(5) Wet etching of SiO 2 buffer residual film 12-FIG. 4B In order to determine the etching time of the SiO 2 buffer residual film 12, the relationship between the concentration of hydrofluoric acid (HF) and the etching rate was examined. .

【0032】図6は、浸漬時間が10秒であるときの、
フッ酸濃度に対するSiO2のエッチング深さの実験結
果を示す。
FIG. 6 shows that when the immersion time is 10 seconds,
Shows the experimental results of SiO 2 etching depth for hydrofluoric acid concentration.

【0033】この図6から、ウエットエッチングのフッ
酸濃度を3.3%に決めた。なぜならば、膜厚40nm
のSiO2が数十秒間でエッチングされることは非常に
制御性が良いからである。
From FIG. 6, the hydrofluoric acid concentration in wet etching was determined to be 3.3%. Because the film thickness is 40nm
This is because the controllability is very good when SiO 2 is etched in several tens of seconds.

【0034】SiO2バッファ膜12の残膜厚を4.6
nmにした場合、基板を濃度3.3%のHF液に30秒
間浸漬することにより、サイドエッチングによるテーパ
が小さくて良好なSiO2バッファ膜12のパターン形
状を得た。
The remaining film thickness of the SiO 2 buffer film 12 is set to 4.6.
When the thickness was set to nm, the substrate was immersed in an HF solution having a concentration of 3.3% for 30 seconds to obtain a favorable pattern shape of the SiO 2 buffer film 12 with a small taper due to side etching.

【0035】基板と平行な方向については、サイドエッ
チングにより、吸収体13及びSiO2バッファ残膜1
2の形状は、例えば図7(A)に示す如くなる。サイド
エッチング量を表すために、吸収体13のボトムエッジ
を原点とし、基板と平行でエッジから内側の方向をX軸
とする。そして、SiO2バッファ残膜12のトップエ
ッジ及びボトムエッジのX座標をそれぞれTE及びBE
で表す。図7(A)はTE>BE>0である場合を示
し、図7(B)はTE>0>BEである場合を示す。
In the direction parallel to the substrate, the absorber 13 and the SiO 2 buffer residual film 1 are etched by side etching.
The shape 2 is, for example, as shown in FIG. In order to represent the amount of side etching, the bottom edge of the absorber 13 is defined as the origin, and the direction parallel to the substrate and inside the edge is defined as the X axis. Then, the X coordinates of the top edge and the bottom edge of the SiO 2 buffer residual film 12 are set to TE and BE, respectively.
Expressed by FIG. 7A shows a case where TE>BE> 0, and FIG. 7B shows a case where TE>0> BE.

【0036】図8は、SiO2バッファ膜12のエッチ
ング時間に対するエッジ位置Xの実験結果を示す。TE
1〜TE3及びBE1〜BE3はそれぞれ、上記ドライ
エッチングによりSiO2バッファ残膜12が21.0
nm、12.8nm及び4.6nmである場合に上記ウ
ェットエッチングを行ったときのトップエッジ位置TE
及びボトムエッジ位置BEである。
FIG. 8 shows an experimental result of the edge position X with respect to the etching time of the SiO 2 buffer film 12. TE
1 to TE3 and BE1 to BE3 each have a SiO 2 buffer residual film 12 of 21.0% by the dry etching.
nm, 12.8 nm, and 4.6 nm, the top edge position TE when performing the above wet etching.
And the bottom edge position BE.

【0037】図8から明らかなように、エッチング時間
を30秒間に固定したとき、エッチングされるSiO2
バッファ残膜12の膜厚が12.8nm及び4.6nm
のいずれであってもボトムエッジ位置BEは5nm程度
である。
As is clear from FIG. 8, when the etching time is fixed at 30 seconds, the SiO 2 to be etched is
The thickness of the buffer residual film 12 is 12.8 nm or 4.6 nm.
In any case, the bottom edge position BE is about 5 nm.

【0038】したがって、もしウェットエッチング前の
SiO膜厚の目標値が(12.8+4.6)/2=8.
7nmであれば、実際の値が該目標値から±4.1nm
の範囲でばらついても、ボトムエッジ位置BEを5nm
程度にすることができる。
Therefore, if the target value of the SiO film thickness before wet etching is (12.8 + 4.6) / 2 = 8.
If it is 7 nm, the actual value is ± 4.1 nm from the target value.
The bottom edge position BE is 5 nm
Degree.

【0039】厚さ40nmのSiO2バッファ膜12の
成膜誤差が±2nmであるとすれば、Ta吸収体13を
オーバエッチングした後に、SiO2バッファ膜12の
ドライエッチング誤差が±2nm以内であれば、両誤差
合計が上記±4.1nmの範囲内である。このドライエ
ッチング誤差は、SiO2バッファ膜12のドライエッ
チング量(35−8.7=26.3nm)に対し、およ
そ±7.6%に相当する。この値は、市販のプラズマエ
ッチング装置であれば、十分実現できる値である。
Assuming that the deposition error of the SiO 2 buffer film 12 having a thickness of 40 nm is ± 2 nm, the dry etching error of the SiO 2 buffer film 12 after the Ta absorber 13 is over-etched is within ± 2 nm. In this case, the sum of both errors is within the above range of ± 4.1 nm. This dry etching error corresponds to about ± 7.6% with respect to the dry etching amount of the SiO 2 buffer film 12 (35−8.7 = 26.3 nm). This value can be sufficiently realized by a commercially available plasma etching apparatus.

【0040】一般に、サイドエッチングによるテーパが
小さくて良好なSiO2バッファ膜12のパターン形状
を得るには、HF液の濃度が3.3%である場合、この
浸漬時間を、凡そ、残存SiO2バッファ膜12の厚さ
分をエッチングする時間に、その時間以下の時間を加え
た値に決めればよいことが分かった。
In general, in order to obtain a good pattern shape of the SiO 2 buffer film 12 with a small taper due to side etching, when the concentration of the HF solution is 3.3%, the immersion time is generally set to the remaining SiO 2 buffer. It has been found that a value obtained by adding a time equal to or less than the etching time for the thickness of the buffer film 12 may be determined.

【0041】なお、エッチングマスクに使用したレジス
ト(ZEP7000)は、フッ酸で溶解するので、溶解したレ
ジストがエッチングレートに影響を与えないようにする
ため、新鮮なエッチング液をマスクに連続的に供給する
必要がある。このため、ウェットエッチング装置には、
スプレー叉はパドル方式を使うことが望ましい。
Since the resist (ZEP7000) used for the etching mask is dissolved with hydrofluoric acid, a fresh etching solution is continuously supplied to the mask to prevent the dissolved resist from affecting the etching rate. There is a need to. For this reason, wet etching equipment includes
It is desirable to use a spray or paddle method.

【0042】(6)エッチングマスク14の除去−図5
最後に、残っているエッチングマスク14を、ArとO
2の反応性ガスでプラズマアシングして除去した。
(6) Removal of the etching mask 14-FIG.
Finally, the remaining etching mask 14 is
It was removed by plasma ashing with the reactive gas of No. 2 .

【0043】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。
The present invention also includes various modifications.

【0044】例えば、吸収体13は入射光を吸収するも
のであればよく、W、Pt、Au又はGeなどの重金属
であってもよい。
For example, the absorber 13 only needs to absorb incident light, and may be a heavy metal such as W, Pt, Au or Ge.

【0045】多層膜反射体11はCr、Ni、Mo、R
u、Rh、W又はReなどの重元素の膜と、Be、B、
C又はSiなどの軽元素の膜との対の多層対であって、
入射光に対しブラッグ反射条件を満たすときに反射が生
ずるものであればよい。
The multilayer reflector 11 is made of Cr, Ni, Mo, R
a film of a heavy element such as u, Rh, W or Re;
A multilayer pair of a film of a light element such as C or Si,
What is necessary is to reflect the incident light when the Bragg reflection condition is satisfied.

【0046】基板10は、多層膜反射体11に乱れが生
じてその反射率が低下しない程度に表面が光学研磨され
ていればよく、ガラスであってもよい。
The substrate 10 may be glass as long as the surface is optically polished to such an extent that the reflectivity of the multilayer film reflector 11 is not reduced and the reflectivity is not reduced.

【0047】バッファ膜12は、CVD(chemical vap
or deposition)装置を用い、多層膜反射体11が破壊さ
れない温度範囲、例えば150℃以下で成膜してもよ
い。また、膜質の異なったSiO2バッファ膜12を成
膜した場合には、上記ウエットエッチングのエッチング
レートを上げるために、希フッ酸にフッ化アンモニウム
を添加してもよい。
The buffer film 12 is made of a CVD (chemical vap).
Alternatively, the film may be formed in a temperature range in which the multilayer film reflector 11 is not destroyed, for example, 150 ° C. or lower. When the SiO 2 buffer film 12 having a different film quality is formed, ammonium fluoride may be added to dilute hydrofluoric acid in order to increase the wet etching rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の特徴部分説明図であり、
(A)は反射型マスクの製造において、吸収体13を反
応性イオンオーバエッチングした状態を示す概略断面
図、(B)は(A)中の部分1Bの拡大断面図、(C)
は(B)の状態からさらにSiO2バッファ膜12を反
応性スパッタアンダエッチングした状態を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory view of a characteristic portion of an embodiment of the present invention;
(A) is a schematic cross-sectional view showing a state in which the absorber 13 has been subjected to reactive ion overetching in the production of the reflection mask, (B) is an enlarged cross-sectional view of the portion 1B in (A), and (C).
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the SiO 2 buffer film 12 is further subjected to reactive sputter underetching from the state of FIG.

【図2】、付着物15のみで被われたSiO2バッファ
膜と、付着物16のみで被われたSiO2バッファ膜と
を、濃度3.3%の希フッ酸液でウェットエッチングし
た場合の、エッチング時間に対するエッチング深さの実
験結果を示すグラフである。
[2], and SiO 2 buffer film covered only deposit 15, and a SiO 2 buffer layer which covered only deposit 16, in the case of wet etching at a concentration 3.3% dilute hydrofluoric acid solution 4 is a graph showing experimental results of etching depth versus etching time.

【図3】(A)はマスクブランクの概略断面図であり、
(B)はこのマスクブランク上にエッチングマスクが形
成された状態を示す概略断面図である。
FIG. 3A is a schematic sectional view of a mask blank,
(B) is a schematic sectional view showing a state where an etching mask is formed on this mask blank.

【図4】(A)は図1(A)の状態に対しSiO2バッ
ファ膜12を反応性スパッタアンダエッチングした後の
状態を示す概略断面図であり、(B)はさらにウエット
エッチングした後の状態を示す概略断面図である。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a state after the reactive sputter underetching of the SiO 2 buffer film 12 with respect to the state of FIG. 1A, and FIG. 4B is a state after further wet etching; It is a schematic sectional drawing which shows a state.

【図5】図4(B)の状態に対しエッチングマスク14
を除去した後の状態を示す概略断面図である。
FIG. 5 shows an etching mask 14 for the state of FIG.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state after removing.

【図6】浸漬時間が10秒であるときの、フッ酸濃度に
対するSiO2のエッチング深さの実験結果を示すグラ
フである。
FIG. 6 is a graph showing experimental results of etching depth of SiO 2 with respect to hydrofluoric acid concentration when the immersion time is 10 seconds.

【図7】サイドエッチングによりテーパが形成さたSi
2バッファ膜の、吸収体13のボトムエッジに対する
トップエッジ位置TE及びボトムエッジ位置BEの説明
図である。
FIG. 7 shows a tapered Si formed by side etching.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a top edge position TE and a bottom edge position BE of the O 2 buffer film with respect to a bottom edge of the absorber 13;

【図8】反応性スパッタアンダエッチングされたSiO
2バッファ膜のウエットエッチング時間に対するエッジ
位置Xの実験結果を示すグラフである。
FIG. 8: Reactive sputter underetched SiO
9 is a graph showing experimental results of edge position X with respect to wet etching time of two buffer films.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 多層膜反射体 11a 保護膜 12 バッファ膜 12a バッファ膜パターン 13 吸収体 14 エッチングマスク 15、16 付着物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Multilayer reflector 11a Protective film 12 Buffer film 12a Buffer film pattern 13 Absorber 14 Etching mask 15, 16 Deposit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多層膜反射体上にSiO2バッファ膜を
介して吸収体膜が形成され、その上にエッチングマスク
が形成された基板に対し、該吸収体膜をエッチングで除
去した後、該SiO2バッファ膜をエッチングで除去
し、さらに該エッチングマスクを除去する反射型マスク
製造方法において、 該吸収体膜のエッチング工程では、第1反応性ガスで反
応性イオンオーバエッチングし、これによりSiO2
ッファ膜の側壁に、該吸収体の物質と該第1反応性ガス
との化合物を含む第1付着物を付着させ、 該SiO2バッファ膜のエッチング工程では、 第2反応性ガスで反応性スパッタアンダエッチングし、
これにより該第1付着物及び該SiO2バッファ膜の表
面に、該第2反応性ガスの化合物を含む第2付着物を付
着させ、 次に、残存するSiO2バッファ膜を、該第2付着物に
対する溶解度が該第1付着物に対するそれよりも大きい
反応性液体でウェットエッチングすることにより除去す
る、 ことを特徴とする反射型マスク製造方法。
An absorber film is formed on a multilayer reflector via a SiO 2 buffer film, and after removing the absorber film by etching on a substrate on which an etching mask is formed, the SiO 2 buffer layer is removed by etching, further reflection type mask manufacturing method of removing the etching mask, the etching process of the absorber film, and reactive ion overetching the first reactive gas, thereby SiO 2 A first deposit containing a compound of the substance of the absorber and the first reactive gas is attached to a side wall of the buffer film. In the step of etching the SiO 2 buffer film, reactive sputtering is performed with a second reactive gas. Under etching
Thereby, the second deposit containing the compound of the second reactive gas is attached to the surface of the first deposit and the surface of the SiO 2 buffer film. Next, the remaining SiO 2 buffer film is A method for manufacturing a reflection type mask, comprising: removing by wet etching with a reactive liquid having a higher solubility for a kimono than for the first deposit.
【請求項2】 上記吸収体膜はTaであり、上記第1反
応性ガスは塩素系ガスであり、上記第1付着物は主にT
aの塩化物であり、上記第2反応性ガスはフッ素系ガス
であり、上記第2付着物はフッ化カーボン系の物質を含
み、上記反応性液体は希フッ酸である、 ことを特徴とする請求項1記載の反射型マスク製造方
法。
2. The absorber film is Ta, the first reactive gas is a chlorine-based gas, and the first deposit is mainly T
a, the second reactive gas is a fluorine-based gas, the second deposit contains a carbon fluoride-based substance, and the reactive liquid is dilute hydrofluoric acid. The method for manufacturing a reflective mask according to claim 1.
【請求項3】 上記ウェットエッチングの時間は、上記
残存SiO2バッファ膜の厚さ分をエッチングする時間
に、その時間以下の時間を加えた値である、 ことを特徴とする請求項2記載の反射型マスク製造方
法。
3. The method according to claim 2 , wherein the time of the wet etching is a value obtained by adding a time equal to or less than the time for etching the thickness of the remaining SiO 2 buffer film. Method for manufacturing a reflective mask.
【請求項4】 上記希フッ酸の濃度は約3.3%であ
る、 ことを特徴とする請求項3記載の反射型マスク製造方
法。
4. The method according to claim 3, wherein the concentration of the diluted hydrofluoric acid is about 3.3%.
【請求項5】 上記多層膜は、MoとSiとの対が複数
回積層され、最上層が、該対のSiよりも厚いα−Si
である、 ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載
の反射型マスク製造方法。
5. The multilayer film according to claim 1, wherein a pair of Mo and Si is laminated a plurality of times, and an uppermost layer is α-Si thicker than the pair of Si.
The method for manufacturing a reflective mask according to claim 1, wherein:
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