JP2004510343A - レチクル上の多層欠陥の軽減 - Google Patents
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Abstract
超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用されるレチクル素材上に層状にされた多層コーティングの欠陥を修復する方法を提供する。高横方向空間分解能を用いて、エネルギを、欠陥の近くで多層コーティングに堆積させる。これは、合焦電子ビーム、合焦イオンビームまたは合焦電磁放射線を使用して達成し得る。吸収されたエネルギによって、薄膜の構造上の変態が生じ、膜厚の局所的な変化を生じさせる。膜厚の変化は、エネルギ照射量を調節することによってサブ・ナノメータ精度で制御することができる。厚さ変態の横方向空間分解能は、エネルギ堆積の局所化によって制御される。膜厚を局所的に調節して反射フィールドの変動を修正する。たとえば、構造上の変態が局所的な薄膜収縮であるとき、欠陥の修復は、マウンドを平らにするか、または、くぼみの側部を広げることからなる。
Description
【０００１】
アメリカ合衆国政府は、ローレンス・リヴァーモア国立研究所の事業に対する米国エネルギ省及びカリフォルニア大学（ユニヴァーシティ オブ カリフォルニア）間の契約Ｗ−７４０５−ＥＮＧ−４８に従って、本発明における権利を有するものである。
【０００２】
（背 景）
（分野）
本願発明の開示は、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ： ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）システムによって生じた、構成要素の欠陥を最小限に抑えることに関し、更に具体的に言うと、本開示は、ＥＵＶＬレチクルの多層コーティングにおける欠陥を修復する方法に関するものである。１つの局面によれば、本開示は、超紫外線リソグラフィに対する多層コーティング式レチクル素材の局所的な欠陥の修復を論議するものである。
【０００３】
（関連技術の説明）
超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用されるレチクル素材は、反射性多層薄膜をコーティングした厚い基板から成る、と予想される。その後で、この多層薄膜はパターン化された吸収層で覆われ、ＥＵＶＬレチクルを形成する。Ｃ．Ｗ． Ｇｗｙｎ， Ｒ． Ｓｔｕｌｅｎ， Ｄ． Ｓｗｅｅｎｅｙ， 及び Ｄ． Ａｔｔｗｏｏｄ，による ”Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”， Ｊ． Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂ １６， ３１４２ （１９９８）を参照されたい。反射性多層コーティングを、粒子やピットやスクラッチのような基板欠陥上に堆積させたとき、多層薄膜の層構造が乱されて、その結果、層の輪郭にマウンドまたはくぼみが生じることとなる。参考資料としてここに取り入れた、Ｐ．Ｂ． Ｍｉｒｋａｒｉｍｉ，Ｓ． Ｂａｊｔ 及び Ｄ．Ｇ．Ｓｔｅａｒｎｓの ”Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｒｅｔｉｃｌｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｂｕｆｆｅｒ Ｌａｙｅｒｓ” と題する米国特許出願番号０９／４５４，７１５を参照されたい。これらの欠陥は、横方向寸法約３０ナノメートル及び高さ変動がほぼ１ナノメートル以上を超えたときに、容認できないほどの輝度変動をリソグラフィック・イメージに生じさせるのである。２０００年１１月／１２月号で公開予定の、Ｔ． Ｐｉｓｔｏｒ， Ｙ． Ｄｅｎｇ， 及び Ａ． Ｎｅｕｒｅｕｔｈｅｒによる、”Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｍａｓｋ Ｄｅｆｅｃｔ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ − Ｐａｒｔ ＩＩ”，ｊ．Ｖａｃ． Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂ を参照されたい。
【０００４】
上記の参考資料としてここに取り入れた特許出願は、小さい基板粒子からの多層相欠陥および標準の点検工具によって検出できない形体の成長を軽減するために緩衝層を使用することを提案している。緩衝層という概念は、特殊設計の薄膜の平滑化特性を利用して、反射性多層コーティングにおいて、臨界（すなわち、印刷可能）相欠陥を核にしないレベルまで基板変動のサイズを低減させることである。この方法は相欠陥の総数をかなり減らすであろうとは思うが、多少の臨界相欠陥が常に存在することは予想しなければならない。たとえば、これらの相欠陥は、緩衝層の上面の汚染から生じる可能性がある。それ故、ＥＵＶＬマスク上のＭｏ／Ｓｉ反射性多層コーティングに少数の相欠陥を修復するために、或るプロセスを展開することが絶対に不可欠なことである。反射性多層コーティングを修復することに伴う問題は、現在のマスク修復技術と基本的に互換性がないということである。現在のこの技術では、材料を局所的に除去したり堆積させることによって金属吸収層の欠陥を修復する、ということを伴うのであるが、多層薄膜の修復は、薄膜内の層の局所変形を修正するということを含んでいなければならない。
【０００５】
１９９３年１２月２１日に特許が許可された、Ｍ．Ｉｔｏｕ、Ｈ．Ｏｉｚｕｍｉ、Ｓ．Ｍｏｒｉｙａｍａ の「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｋ」という名称の米国特許第５，２７２，７４４号（Ｉｔｏｕ外）では、多層欠陥の修復を促進するのに用いられる、Ｘ線および超紫外線リソグラフィ用の特殊レチクルを記載している。このレチクルは、Ａｕ層によって分離された２つの多層薄膜スタックから成り、一つの多層薄膜上にパターン化された吸収物質層を取り入れている従来のレチクル設計や、吸収体上にパターン化された多層薄膜を取り入れている別の設計とは対照的なものである。（Ｔ． Ｉｋｅｄａ外による、名称を「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ Ｍａｓｋ」という、米国特許第５，０５２，０３３号も参照された）。しかし、Ｉｔｏｕ外による方法には、 （ｉ）彼等の発明によるレチクルは、他の設計よりも作成するのが難しく高価となる、（ｉｉ）Ａｕ層の導入によって反射性上層に付加的な粗さを可能性が高くなり、これがリソグラフィ・システムの反射率およびスループットを低下させる、（ｉｉｉ）彼らによる修復プロセスが局所的なものではなくて、レチクル素材全体をレジスト等の新しい粒子／欠陥の原因となり得る物質で覆うことを伴う、（ｉｖ）彼らによる方法は、相欠陥が多層欠陥修復プロセスに起因することのないように、Ａｕ堆積の極限制御や種々のエッチング・プロセスの必要とするので、実際上効果的であるかどうか不確かである、等々を含めて、いくつかの欠点ががある。
従って、超紫外線リソグラフィで使用するためのレチクルにおける多層薄膜欠陥の修復を行う技術を得ることが望ましい。
【０００６】
（発明の概要）
本発明の目的は、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用されるレチクル素材上へ堆積される多層コーティングにおける欠陥を修復する方法を提供することにある。
本発明の他の目的については、本願明細書の教示に基づいて、当業者には明らかとなろう。
【０００７】
局所的エネルギ源はレチクル素材の多層コーティングにエネルギを堆積させるために使用される。エネルギは、制御されながら高度の横方向空間分解能をもってして、欠陥の近くに堆積される。これは、合焦電子ビームや、合焦イオンビームや、合焦電磁放射線を用いて達成されるか、あるいは電極と直接接触させることによって達成される。その多層が適切な材料組み合わせで構成されているならば、吸収されたエネルギによって、構造上の変態（たとえば、層境界での相互拡散）が生じ、膜厚に局所的な変化を生じさせることになる。エネルギ照射量を調節することによって、膜厚の変化はサブ・ナノメータの精度で制御され得る。エネルギ堆積の局所化は、厚さ変態の横方向空間分解能を制御する。膜厚を局所的に調節することで、反射フィールドの変動を修正する。たとえば、構造上の変態が薄膜の収縮である場合には、欠陥の修復は、マウンドを平らにするか、あるいは、くぼみの側部を広げる、ということになる。欠陥修復は、反射性多層コーティングへ直接適用することもできるし、反射性多層の下に堆積された多層薄膜からなる緩衝層へ適用することもできる。Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜に当たっている電子ビームの場合に対する有限要素シミュレーションでは、これがＥＵＶＬレチクル素材に対して実行可能な欠陥修復技術であることを示している。
【０００８】
本発明は、現在の超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システム開発に影響を与える可能性を有し、また、ＡＳＣＩＩのような管理プログラムに影響を与える可能性をも有するものである。電子装置における小型化増進に対する強烈な商業的推進力があるので、それ故、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）ツールが、重要な商業的な可能性を有するのである。経済的に実行可能にするには、この技術では、ほとんど欠陥なしのレチクルが必要である。大量生産の集積回路製造業者は現在、欠陥密度が充分に低いレチクルを得るために、欠陥修復技術に依存しているが、これらの修復技術を、ＥＵＶＬレチクルに適用することはできない。
【０００９】
（発明の実施形態）
本発明は、超紫外線リソグラフィ・システムにおいて使用される多層コーティング式レチクルの欠陥を修復する方法である。この方法は、高度の横方向空間分解能で、欠陥の近くの多層コーティングにエネルギを堆積させることからなる。これは、合焦電子ビーム、合焦イオンビーム、合焦電磁放射線を使用するか、あるいは電極と直接接触させることによって達成される。多層薄膜がＭｏ／Ｓｉやあるいは別の適切な材料組み合わせからなる場合、吸収されたエネルギが構造上の変態を引き起こし、膜厚に局所的な変化を生じさせる。適切な材料組み合わせとは、局所的な密度変化を生じさせる原因となる高温で構造上の変態を受ける材料として定義される。これは、Ｍｏ／Ｓｉの場合のように、化合物の形成のせいによるものでもあり得るし、あるいは、単に相変態である可能性もある。密度の増大或いは減少のいずれも使用可能であることに注目されたい。Ｍｏ／Ｓｉは、密度の増大を有するので、それによって、薄膜収縮を生じさせる。密度が加熱する際に減少する場合、本発明は、谷の領域において薄膜を膨張させ、山の領域において縁部を滑らかにするために使用される。膜厚の局所的な変化が、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示してあり、構造上の変態が収縮である場合の、合焦ビーム１０への露出前（図１Ａ）と露出後（図１Ｂ）の多層薄膜を示している。膜厚の変化は、エネルギ照射量を調節することによってサブ・ナノメータ精度で制御することができる。厚さ変態の横方向空間分解能は、エネルギ堆積の局所化によって制御する。膜厚が局所的に調節されて、反射フィールドの変動を修正する。たとえば、構造上の変態が薄膜の局所収縮である場合には、欠陥の修復は、マウンドを平らにするか、あるいは、くぼみの側部を広げる、ということになる。欠陥修復は、反射性多層コーティングに直接適用してもよいし、または、反射性多層薄膜の下に堆積させた多層薄膜からなる緩衝層に適用してもよい。本発明は、修復プロセスにおいて使用される最高温度が充分に金属吸収物質層の融点以下に維持され得るので、レチクル素材における、あるいは、完全パターン化レチクルにおける多層欠陥を修復するのに使用されることができる。
【００１０】
本発明の実行可能性を査定するために、Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜の局所的な領域に当たっている電子ビームの場合に対して、有限要素シミュレーションを行った。この場合、構造上の変態はケイ素化合物形成による多層ピリオッドの局所収縮であって、これが電子ビームの近くで薄膜にくぼみを生じさせるのである。図２は、半径が２５ナノメートルで、エネルギが１０ｋＶで、電流が３□Ａの電子ビーム２２へ、多層薄膜２０を１０ｍｓ間露出することによって生じたＭｏ／Ｓｉ多層薄膜２０の変形についての有限要素シミュレーションの結果を示している。表面のくぼみは１２ナノメートルだが、各多層ピリオッドの収縮はたった０．５ナノメートルである。多層構造のこの変態は、反射振幅をほとんど変えずに反射フィールドの相を修正するのに用いることができる。表面のくぼみのサイズは、図３に示すように、露出時間を制御することによって制御できるようになる。符号３０，３２，３４のところの線はそれぞれ、１ｍｓ，３ｍｓ，１０ｍｓ間の露出時間を表わしている。これらのシミュレーションに関する情報を更に以下に説明する。
【００１１】
もっと具体的に言うと、有限要素分析が、電子ビームによる電流の注入によるＭｏ／Ｓｉ多層薄膜における温度上昇をシミュレーションするのに用いられた。計算は、ＰＤＥソリューション社（ ＰＤＥ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｉｎｃ．）により販売されている市販のＦｌｅｘＰＤＥソフトウェアを用いて行った。ｗｗｗ．ｐｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．ｃｏｍ を参照されたい。Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜は、厚さ１．１２μｍのＳｉ基板上で、厚さ２８０ナノメートルで半径１０μｍのディスクとして、円筒形座標（２Ｄ）においてモデル化された。多層薄膜（実際には、それぞれ７．０ナノメートルの厚さを有する４０のＭｏ／Ｓｉピリオッドからなる）は、ＦＥＭモデリングという目的に対して単一等方性薄膜として処理された。Ｍｏ／Ｓｉ薄膜およびＳｉ基板の材料特性を表Ｉに示す。
【表Ｉ】
【００１２】
多層薄膜内の時間依存温度分布Ｔ（ｒ，ｚ；ｔ）は、以下の熱拡散方程式を解くことにより決定された。
【式１】
ここで、Ｈは熱源である。電子ビーム電圧は、電子範囲が多層薄膜の厚さに大体一致するよう、充分に高く（１０ｋＶ）なるように選ばれた。その次に、半径ｒ０＝２５ｎｍの円筒形内に、薄膜全体に均一にエネルギが堆積されたと仮定した（この単純化し過ぎた説明は薄膜内の電子拡散を無視しており、このことは重要であると思われる）。このモデルにおいて単位体積あたりに電子ビームによって堆積させられる熱は、
【式２】
ここで、Ｉ及びＶは、それぞれ電子ビームの電流と電圧であり、τは、多層薄膜の厚さである。
【００１３】
熱が距離ｘにわたって拡散するのに必要な時間は、ｘ２ρＣｐ／ｋによって与えられる。表Ｉから値を挿入してわかるように、熱は２０ナノ秒（ｎｓ）で１ミクロンにわたって拡散する。それ故、過渡温度依存状態は、この問題の物理的範囲を超えて、数十ナノ秒間持続するだけである。このような短い時間規模は重要でないので、式（１）は、ｄＴ／ｄｔ項をはずすことによって単純化され、まさに安定状態温度分布に対して解答した。計算に使用された境界条件は、基板の底面及び側部と、そして多層薄膜の側部とが、３００＃ヒの一定周囲温度に維持される、というものであった。これらの表面は、また、電気アース（Ｖ＝０）であるとも限定された。多層薄膜の上表面は、断熱されているものと仮定した（すなわち、放射冷却は無視された）。
【００１４】
電流密度は、充分に高いピーク温度（＞８００＃ヒ）を産出するように調節されて、多層薄膜の収縮の原因となるケイ素化合物形成を活性化するようにした。電流Ｉ＝３μＡで電圧Ｖ＝１０ｋＶの電子ビームに対して得られた温度分布が、図４に示してある。上表面の温度は、半径方向位置の関数として図５にプロットされている。電子ビーム（ｒ＝０）の中心の深さｚの関数としての温度変動が、図６にプロットされている。温度は、上面で９１０＃ヒの最高値を有していて、薄膜の厚さの中間点で８８０＃ヒまでしか低下していないことが判る。それ故、電子ビームの浸透により、加熱は深さにおいては相当に均一である。図５は、温度が半径方向において急速に低下して、電子ビームの中心の５０ナノメートル以内で７００＃ヒまで減少するのを示している。
【００１５】
ひとたび温度分布がわかったならば、ケイ素化合物構造により多層薄膜の収縮を算出することは簡単である。境界面でのＭｏとＳｉの反応は、熱的に活性化された相互拡散によって速度制限される（参考資料としてここに取り入れられた、Ｒ．Ｓ． Ｒｏｓｅｎ， Ｄ． Ｇ． Ｓｔｅａｒｎｓ， Ｍ． Ａ． Ｖｉｌｉａｒｄｏｓ， Ｍ． Ｅ． Ｋａｓｓｎｅｒ， Ｓ． Ｐ． Ｖｅｒｎｏｎ， 及び Ｙ． Ｃｈｅｎｇによる「Ｓｉｌｉｃｉｄｅ Ｌａｙｅｒ Ｇｒｏｗｔｈ Ｒａｔｅｓ ｉｎ Ｍｏ／Ｓｉ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ」，Ａｐｐｌ． Ｏｐｔｉｃｓ ３２，６９７５ （１９９３）を参照されたい）。中間層の幅は、以下の式に従って、時間と共に増大する。
【式３】
ここで、ｗ０ ＝１．０ｎｍは、堆積したばかりの薄膜の中間層の開始厚さである。相互拡散係数Ｄは、
【式４】
によって与えられる。ここで、Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜に対してはＤｏ＝５０ｃｍ２／ｓ、 ＥＡ＝２．４ｅＶである。ケイ素化合物中間層の形成には、多層ピリオッドの収縮へと至る高密度化ということを伴う。ピリオッドにおける局所変化は、
【式５】
によって与えられる。ここで、αは、形成される特定のケイ素化合物に依存する収縮ファクタである。この考察においては、α＝０．３８を使用するのであるが、これは、ＭｏＳｉ２の形成の際に生じる収縮に対応する。
【００１６】
ケイ素化合物中間層の成長は、薄膜が加熱を受ける時間への、ほぼ平方根の依存性を有し、以下、これを露出時間と呼ぶことにする。熱反応が非常に急速であるため、過渡的な加熱及び冷却時間は無視できることに注意されたい。１０ｍｓ間露出した後のケイ素化合物中間層の厚さを示す輪郭プロット線が、電子ビーム加熱の場合について図７に示してある。中間層は、電流注入の中心（ｒ＝０）での薄膜の表面で最大厚さを有し、堆積させたばかりの中間層の厚さのおよそ二倍である。電子ビームが薄膜の全厚のほぼ中間点で顕著な中間層成長を引き起こすことは明白である。これは、もちろん、電子ビームの浸透によるものであり、薄膜の厚さ全体を通したほぼ均一な加熱ということによるものである。中間層成長が活性化中にあるので、中間層成長は、〜８００＃ヒ以上の温度に達するこの領域においてのみ意味がある。
【００１７】
多層ピリオッドの局所収縮は、電子ビームの近くで、薄膜にくぼみを生じさせる。１０ｍｓ間の露出（Ｉ＝３□Ａ、Ｖ＝１０ｋＶ）から生じる、Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜における構造上の変形が、図２に示してある。表面のくぼみは深さ１２ナノメートルであるけれども、各多層ピリオッドの収縮（ΔΛ）では０．５ナノメートル以下である。この結果、多層薄膜のＥＵＶ反射率のこのような変形の第１の効果は、局所相変動を生じさせる、ということである。さらに大きな変形に対しては、多層境界面でのコントラストの減少により、反射率の減少もある。ここで、また、変形の横方向幅は電子ビームの領域内に含まれている、という点に注意されたい。変形の深さは、露出時間を調節することによって実に簡単に制御される。再度言うと、このことは図３に示してあり、薄膜の上面の輪郭が、１ｍｓ、３ｍｓ、そして１０ｍｓ間の露出時間、プロットされている。露出時間とフットプリントを調節することによって、変形の詳細な形状および対応する位相ずれが正確に制御され得ることは明白である。
【００１８】
これらの結果は、適度な電圧（〜１０ｋＶ）の電子ビームが、基本的にビームのフットプリントによって限定される小スポット内でＭｏ／Ｓｉ反射コーティングのピリオッドを収縮させるのに使用されることを示している。（Ｍｏ／Ｓｉに対しては、エネルギ堆積についての重要な物理的要件は、空間分解能（すなわち、小スポットのサイズ）と、温度を数百度まで上昇させるのに充分なエネルギである。Ｍｏ／Ｓｉの場合、結局、これが１〜１００ｍＷの範囲内で堆積されるパワーになる。）多層境界面での熱的に活性化されたケイ素化合物形成により、ピリオッドの収縮は、薄膜の厚さのほぼ半分（２０ピリオッド）で生じる。このことが、１０ナノメートルを超える深さを有する上面で、制御可能なくぼみを発生させるのである。電子ビームによって発生した薄膜収縮は多くのピリオッドにわたって分布するので、ＥＵＶ反射率についての変形の主たる影響は、反射フィールドの局所位相ずれである。粒子を覆うコーティングによるバンプは、薄膜をその正しい位置に戻るように縮めるようにするために、粒子の上部に直接書き込むことによって修復することができる。ピットおよびスクラッチを覆うコーティングによるくぼみは、縁のところで薄膜を収縮させ、こうすることにより、欠陥を取り除いて相コントラストを軽減して、修復することができる。実際、現存の金属吸収物質層の下にあるＭｏ／Ｓｉ多層薄膜を修復するには、金属層がこういう温度に露出しても影響を受けないはずだから、この技術を使用することができるかもしれない。
【００１９】
１０ｋＶの電流のマイクロアンペア要件は、〜５０ナノメートルのスポット・サイズ内で達成するのは難しい。解決策の１つは、カーボン・ナノチューブからの電界放出を使用することである。これらナノチューブは代表的には直径が数十ナノメータであり、電流のマイクロアンペアを送出できる安定した高電流電界エミッタである。（参考資料としてここに取り入れた、Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒ， Ｊ．Ｈ． Ｈａｆｎｅｒ， Ｐ． Ｎｉｋｏｌａｅｖ， Ｌ． Ｌｏｕ， Ｓ． Ｇ． Ｋｉｍ， Ｄ Ｔｏｍａｎｅｋ， Ｐ． Ｎｏｒｄｌａｎｄｅｒ， Ｄ． Ｔ． Ｃｏｌｂｅｒｔ 及びＲ． Ｅ． Ｓｍａｌｌｅｙによる ”Ｕｎｒａｖｅｌｉｎｇ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ： Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｎ Ａｔｏｍｉｃ Ｗｉｒｅ”， Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６９，１５５０ （１９９５） を参照されたい）。ナノチューブは、スキャン・プローブ顕微鏡のヘッドに一体成型することができ、薄膜の表面上の小スポット点へ抽出電流の向きを変えるようにするために、近似合焦を使用することができるよう、スキャン・プローブ顕微鏡は、マスク欠陥の修復を位置決めし、モニタするのに用いられる。カーボン・ナノチューブの例が、参考資料としてここに取り入れられ、本願出願と同日出願された、「Ａ Ｈｉｇｈ−Ｃｕｒｒｅｎｔ， Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ， Ｓｍａｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｂｔａｉｎｅｄ Ｂｙ Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｒｏｍ， Ａｎｄ Ｕｓｅｄ Ｉｎ Ｃｌｏｓｅ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｔｏ， Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ」という名称の、共に係属中の米国特許出願番号 ／ ， に記載されている。
【００２０】
本発明について前述した説明は、例示や説明のために行ったものであり、完全に網羅的なものであるとか、あるいは、開示した通りの寸分違わぬ形態に本発明を限定するものと意図されるものではない。上記の教示に照らし合わせ、多くの修正・変更が可能である。実施例は、発明の原理およびその実際的な応用を最も良く説明するものとして選び説明したので、これによって、当業者であれば、意図した特定の用途に合わせて種々の変更を行なって本発明を種々の実施例で最良に使用することができるものである。発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
合焦ビームへ露出する前の多層薄膜を示している。
【図１Ｂ】
合焦ビームへ露出した後の多層薄膜を示している。
【図２】
Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜の変形についての有限要素シミュレーションの結果を示している。
【図３】
露出時間を制御することによって多層表面でのくぼみのサイズを制御することができることを示している。
【図４】
電流Ｉ＝３μＡで電圧Ｖ＝１０ｋＶの電子ビームに対し得られる温度分布を示している。
【図５】
多層薄膜の上面上の半径方向位置の関数としての温度のプロットである。
【図６】
電子ビーム（ｒ＝０）の中心における深さｚの関数としての温度の変動を示している。
【図７】
１０ｍｓ間の電子ビーム露出後の、ケイ素化合物中間層の厚さの輪郭プロットを示している。
アメリカ合衆国政府は、ローレンス・リヴァーモア国立研究所の事業に対する米国エネルギ省及びカリフォルニア大学（ユニヴァーシティ オブ カリフォルニア）間の契約Ｗ−７４０５−ＥＮＧ−４８に従って、本発明における権利を有するものである。
【０００２】
（背 景）
（分野）
本願発明の開示は、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ： ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）システムによって生じた、構成要素の欠陥を最小限に抑えることに関し、更に具体的に言うと、本開示は、ＥＵＶＬレチクルの多層コーティングにおける欠陥を修復する方法に関するものである。１つの局面によれば、本開示は、超紫外線リソグラフィに対する多層コーティング式レチクル素材の局所的な欠陥の修復を論議するものである。
【０００３】
（関連技術の説明）
超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用されるレチクル素材は、反射性多層薄膜をコーティングした厚い基板から成る、と予想される。その後で、この多層薄膜はパターン化された吸収層で覆われ、ＥＵＶＬレチクルを形成する。Ｃ．Ｗ． Ｇｗｙｎ， Ｒ． Ｓｔｕｌｅｎ， Ｄ． Ｓｗｅｅｎｅｙ， 及び Ｄ． Ａｔｔｗｏｏｄ，による ”Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”， Ｊ． Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂ １６， ３１４２ （１９９８）を参照されたい。反射性多層コーティングを、粒子やピットやスクラッチのような基板欠陥上に堆積させたとき、多層薄膜の層構造が乱されて、その結果、層の輪郭にマウンドまたはくぼみが生じることとなる。参考資料としてここに取り入れた、Ｐ．Ｂ． Ｍｉｒｋａｒｉｍｉ，Ｓ． Ｂａｊｔ 及び Ｄ．Ｇ．Ｓｔｅａｒｎｓの ”Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｒｅｔｉｃｌｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｂｕｆｆｅｒ Ｌａｙｅｒｓ” と題する米国特許出願番号０９／４５４，７１５を参照されたい。これらの欠陥は、横方向寸法約３０ナノメートル及び高さ変動がほぼ１ナノメートル以上を超えたときに、容認できないほどの輝度変動をリソグラフィック・イメージに生じさせるのである。２０００年１１月／１２月号で公開予定の、Ｔ． Ｐｉｓｔｏｒ， Ｙ． Ｄｅｎｇ， 及び Ａ． Ｎｅｕｒｅｕｔｈｅｒによる、”Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｍａｓｋ Ｄｅｆｅｃｔ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ − Ｐａｒｔ ＩＩ”，ｊ．Ｖａｃ． Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂ を参照されたい。
【０００４】
上記の参考資料としてここに取り入れた特許出願は、小さい基板粒子からの多層相欠陥および標準の点検工具によって検出できない形体の成長を軽減するために緩衝層を使用することを提案している。緩衝層という概念は、特殊設計の薄膜の平滑化特性を利用して、反射性多層コーティングにおいて、臨界（すなわち、印刷可能）相欠陥を核にしないレベルまで基板変動のサイズを低減させることである。この方法は相欠陥の総数をかなり減らすであろうとは思うが、多少の臨界相欠陥が常に存在することは予想しなければならない。たとえば、これらの相欠陥は、緩衝層の上面の汚染から生じる可能性がある。それ故、ＥＵＶＬマスク上のＭｏ／Ｓｉ反射性多層コーティングに少数の相欠陥を修復するために、或るプロセスを展開することが絶対に不可欠なことである。反射性多層コーティングを修復することに伴う問題は、現在のマスク修復技術と基本的に互換性がないということである。現在のこの技術では、材料を局所的に除去したり堆積させることによって金属吸収層の欠陥を修復する、ということを伴うのであるが、多層薄膜の修復は、薄膜内の層の局所変形を修正するということを含んでいなければならない。
【０００５】
１９９３年１２月２１日に特許が許可された、Ｍ．Ｉｔｏｕ、Ｈ．Ｏｉｚｕｍｉ、Ｓ．Ｍｏｒｉｙａｍａ の「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｋ」という名称の米国特許第５，２７２，７４４号（Ｉｔｏｕ外）では、多層欠陥の修復を促進するのに用いられる、Ｘ線および超紫外線リソグラフィ用の特殊レチクルを記載している。このレチクルは、Ａｕ層によって分離された２つの多層薄膜スタックから成り、一つの多層薄膜上にパターン化された吸収物質層を取り入れている従来のレチクル設計や、吸収体上にパターン化された多層薄膜を取り入れている別の設計とは対照的なものである。（Ｔ． Ｉｋｅｄａ外による、名称を「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ Ｍａｓｋ」という、米国特許第５，０５２，０３３号も参照された）。しかし、Ｉｔｏｕ外による方法には、 （ｉ）彼等の発明によるレチクルは、他の設計よりも作成するのが難しく高価となる、（ｉｉ）Ａｕ層の導入によって反射性上層に付加的な粗さを可能性が高くなり、これがリソグラフィ・システムの反射率およびスループットを低下させる、（ｉｉｉ）彼らによる修復プロセスが局所的なものではなくて、レチクル素材全体をレジスト等の新しい粒子／欠陥の原因となり得る物質で覆うことを伴う、（ｉｖ）彼らによる方法は、相欠陥が多層欠陥修復プロセスに起因することのないように、Ａｕ堆積の極限制御や種々のエッチング・プロセスの必要とするので、実際上効果的であるかどうか不確かである、等々を含めて、いくつかの欠点ががある。
従って、超紫外線リソグラフィで使用するためのレチクルにおける多層薄膜欠陥の修復を行う技術を得ることが望ましい。
【０００６】
（発明の概要）
本発明の目的は、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用されるレチクル素材上へ堆積される多層コーティングにおける欠陥を修復する方法を提供することにある。
本発明の他の目的については、本願明細書の教示に基づいて、当業者には明らかとなろう。
【０００７】
局所的エネルギ源はレチクル素材の多層コーティングにエネルギを堆積させるために使用される。エネルギは、制御されながら高度の横方向空間分解能をもってして、欠陥の近くに堆積される。これは、合焦電子ビームや、合焦イオンビームや、合焦電磁放射線を用いて達成されるか、あるいは電極と直接接触させることによって達成される。その多層が適切な材料組み合わせで構成されているならば、吸収されたエネルギによって、構造上の変態（たとえば、層境界での相互拡散）が生じ、膜厚に局所的な変化を生じさせることになる。エネルギ照射量を調節することによって、膜厚の変化はサブ・ナノメータの精度で制御され得る。エネルギ堆積の局所化は、厚さ変態の横方向空間分解能を制御する。膜厚を局所的に調節することで、反射フィールドの変動を修正する。たとえば、構造上の変態が薄膜の収縮である場合には、欠陥の修復は、マウンドを平らにするか、あるいは、くぼみの側部を広げる、ということになる。欠陥修復は、反射性多層コーティングへ直接適用することもできるし、反射性多層の下に堆積された多層薄膜からなる緩衝層へ適用することもできる。Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜に当たっている電子ビームの場合に対する有限要素シミュレーションでは、これがＥＵＶＬレチクル素材に対して実行可能な欠陥修復技術であることを示している。
【０００８】
本発明は、現在の超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システム開発に影響を与える可能性を有し、また、ＡＳＣＩＩのような管理プログラムに影響を与える可能性をも有するものである。電子装置における小型化増進に対する強烈な商業的推進力があるので、それ故、超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）ツールが、重要な商業的な可能性を有するのである。経済的に実行可能にするには、この技術では、ほとんど欠陥なしのレチクルが必要である。大量生産の集積回路製造業者は現在、欠陥密度が充分に低いレチクルを得るために、欠陥修復技術に依存しているが、これらの修復技術を、ＥＵＶＬレチクルに適用することはできない。
【０００９】
（発明の実施形態）
本発明は、超紫外線リソグラフィ・システムにおいて使用される多層コーティング式レチクルの欠陥を修復する方法である。この方法は、高度の横方向空間分解能で、欠陥の近くの多層コーティングにエネルギを堆積させることからなる。これは、合焦電子ビーム、合焦イオンビーム、合焦電磁放射線を使用するか、あるいは電極と直接接触させることによって達成される。多層薄膜がＭｏ／Ｓｉやあるいは別の適切な材料組み合わせからなる場合、吸収されたエネルギが構造上の変態を引き起こし、膜厚に局所的な変化を生じさせる。適切な材料組み合わせとは、局所的な密度変化を生じさせる原因となる高温で構造上の変態を受ける材料として定義される。これは、Ｍｏ／Ｓｉの場合のように、化合物の形成のせいによるものでもあり得るし、あるいは、単に相変態である可能性もある。密度の増大或いは減少のいずれも使用可能であることに注目されたい。Ｍｏ／Ｓｉは、密度の増大を有するので、それによって、薄膜収縮を生じさせる。密度が加熱する際に減少する場合、本発明は、谷の領域において薄膜を膨張させ、山の領域において縁部を滑らかにするために使用される。膜厚の局所的な変化が、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示してあり、構造上の変態が収縮である場合の、合焦ビーム１０への露出前（図１Ａ）と露出後（図１Ｂ）の多層薄膜を示している。膜厚の変化は、エネルギ照射量を調節することによってサブ・ナノメータ精度で制御することができる。厚さ変態の横方向空間分解能は、エネルギ堆積の局所化によって制御する。膜厚が局所的に調節されて、反射フィールドの変動を修正する。たとえば、構造上の変態が薄膜の局所収縮である場合には、欠陥の修復は、マウンドを平らにするか、あるいは、くぼみの側部を広げる、ということになる。欠陥修復は、反射性多層コーティングに直接適用してもよいし、または、反射性多層薄膜の下に堆積させた多層薄膜からなる緩衝層に適用してもよい。本発明は、修復プロセスにおいて使用される最高温度が充分に金属吸収物質層の融点以下に維持され得るので、レチクル素材における、あるいは、完全パターン化レチクルにおける多層欠陥を修復するのに使用されることができる。
【００１０】
本発明の実行可能性を査定するために、Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜の局所的な領域に当たっている電子ビームの場合に対して、有限要素シミュレーションを行った。この場合、構造上の変態はケイ素化合物形成による多層ピリオッドの局所収縮であって、これが電子ビームの近くで薄膜にくぼみを生じさせるのである。図２は、半径が２５ナノメートルで、エネルギが１０ｋＶで、電流が３□Ａの電子ビーム２２へ、多層薄膜２０を１０ｍｓ間露出することによって生じたＭｏ／Ｓｉ多層薄膜２０の変形についての有限要素シミュレーションの結果を示している。表面のくぼみは１２ナノメートルだが、各多層ピリオッドの収縮はたった０．５ナノメートルである。多層構造のこの変態は、反射振幅をほとんど変えずに反射フィールドの相を修正するのに用いることができる。表面のくぼみのサイズは、図３に示すように、露出時間を制御することによって制御できるようになる。符号３０，３２，３４のところの線はそれぞれ、１ｍｓ，３ｍｓ，１０ｍｓ間の露出時間を表わしている。これらのシミュレーションに関する情報を更に以下に説明する。
【００１１】
もっと具体的に言うと、有限要素分析が、電子ビームによる電流の注入によるＭｏ／Ｓｉ多層薄膜における温度上昇をシミュレーションするのに用いられた。計算は、ＰＤＥソリューション社（ ＰＤＥ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｉｎｃ．）により販売されている市販のＦｌｅｘＰＤＥソフトウェアを用いて行った。ｗｗｗ．ｐｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．ｃｏｍ を参照されたい。Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜は、厚さ１．１２μｍのＳｉ基板上で、厚さ２８０ナノメートルで半径１０μｍのディスクとして、円筒形座標（２Ｄ）においてモデル化された。多層薄膜（実際には、それぞれ７．０ナノメートルの厚さを有する４０のＭｏ／Ｓｉピリオッドからなる）は、ＦＥＭモデリングという目的に対して単一等方性薄膜として処理された。Ｍｏ／Ｓｉ薄膜およびＳｉ基板の材料特性を表Ｉに示す。
【表Ｉ】
多層薄膜内の時間依存温度分布Ｔ（ｒ，ｚ；ｔ）は、以下の熱拡散方程式を解くことにより決定された。
【式１】
【式２】
【００１３】
熱が距離ｘにわたって拡散するのに必要な時間は、ｘ２ρＣｐ／ｋによって与えられる。表Ｉから値を挿入してわかるように、熱は２０ナノ秒（ｎｓ）で１ミクロンにわたって拡散する。それ故、過渡温度依存状態は、この問題の物理的範囲を超えて、数十ナノ秒間持続するだけである。このような短い時間規模は重要でないので、式（１）は、ｄＴ／ｄｔ項をはずすことによって単純化され、まさに安定状態温度分布に対して解答した。計算に使用された境界条件は、基板の底面及び側部と、そして多層薄膜の側部とが、３００＃ヒの一定周囲温度に維持される、というものであった。これらの表面は、また、電気アース（Ｖ＝０）であるとも限定された。多層薄膜の上表面は、断熱されているものと仮定した（すなわち、放射冷却は無視された）。
【００１４】
電流密度は、充分に高いピーク温度（＞８００＃ヒ）を産出するように調節されて、多層薄膜の収縮の原因となるケイ素化合物形成を活性化するようにした。電流Ｉ＝３μＡで電圧Ｖ＝１０ｋＶの電子ビームに対して得られた温度分布が、図４に示してある。上表面の温度は、半径方向位置の関数として図５にプロットされている。電子ビーム（ｒ＝０）の中心の深さｚの関数としての温度変動が、図６にプロットされている。温度は、上面で９１０＃ヒの最高値を有していて、薄膜の厚さの中間点で８８０＃ヒまでしか低下していないことが判る。それ故、電子ビームの浸透により、加熱は深さにおいては相当に均一である。図５は、温度が半径方向において急速に低下して、電子ビームの中心の５０ナノメートル以内で７００＃ヒまで減少するのを示している。
【００１５】
ひとたび温度分布がわかったならば、ケイ素化合物構造により多層薄膜の収縮を算出することは簡単である。境界面でのＭｏとＳｉの反応は、熱的に活性化された相互拡散によって速度制限される（参考資料としてここに取り入れられた、Ｒ．Ｓ． Ｒｏｓｅｎ， Ｄ． Ｇ． Ｓｔｅａｒｎｓ， Ｍ． Ａ． Ｖｉｌｉａｒｄｏｓ， Ｍ． Ｅ． Ｋａｓｓｎｅｒ， Ｓ． Ｐ． Ｖｅｒｎｏｎ， 及び Ｙ． Ｃｈｅｎｇによる「Ｓｉｌｉｃｉｄｅ Ｌａｙｅｒ Ｇｒｏｗｔｈ Ｒａｔｅｓ ｉｎ Ｍｏ／Ｓｉ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ」，Ａｐｐｌ． Ｏｐｔｉｃｓ ３２，６９７５ （１９９３）を参照されたい）。中間層の幅は、以下の式に従って、時間と共に増大する。
【式３】
【式４】
【式５】
【００１６】
ケイ素化合物中間層の成長は、薄膜が加熱を受ける時間への、ほぼ平方根の依存性を有し、以下、これを露出時間と呼ぶことにする。熱反応が非常に急速であるため、過渡的な加熱及び冷却時間は無視できることに注意されたい。１０ｍｓ間露出した後のケイ素化合物中間層の厚さを示す輪郭プロット線が、電子ビーム加熱の場合について図７に示してある。中間層は、電流注入の中心（ｒ＝０）での薄膜の表面で最大厚さを有し、堆積させたばかりの中間層の厚さのおよそ二倍である。電子ビームが薄膜の全厚のほぼ中間点で顕著な中間層成長を引き起こすことは明白である。これは、もちろん、電子ビームの浸透によるものであり、薄膜の厚さ全体を通したほぼ均一な加熱ということによるものである。中間層成長が活性化中にあるので、中間層成長は、〜８００＃ヒ以上の温度に達するこの領域においてのみ意味がある。
【００１７】
多層ピリオッドの局所収縮は、電子ビームの近くで、薄膜にくぼみを生じさせる。１０ｍｓ間の露出（Ｉ＝３□Ａ、Ｖ＝１０ｋＶ）から生じる、Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜における構造上の変形が、図２に示してある。表面のくぼみは深さ１２ナノメートルであるけれども、各多層ピリオッドの収縮（ΔΛ）では０．５ナノメートル以下である。この結果、多層薄膜のＥＵＶ反射率のこのような変形の第１の効果は、局所相変動を生じさせる、ということである。さらに大きな変形に対しては、多層境界面でのコントラストの減少により、反射率の減少もある。ここで、また、変形の横方向幅は電子ビームの領域内に含まれている、という点に注意されたい。変形の深さは、露出時間を調節することによって実に簡単に制御される。再度言うと、このことは図３に示してあり、薄膜の上面の輪郭が、１ｍｓ、３ｍｓ、そして１０ｍｓ間の露出時間、プロットされている。露出時間とフットプリントを調節することによって、変形の詳細な形状および対応する位相ずれが正確に制御され得ることは明白である。
【００１８】
これらの結果は、適度な電圧（〜１０ｋＶ）の電子ビームが、基本的にビームのフットプリントによって限定される小スポット内でＭｏ／Ｓｉ反射コーティングのピリオッドを収縮させるのに使用されることを示している。（Ｍｏ／Ｓｉに対しては、エネルギ堆積についての重要な物理的要件は、空間分解能（すなわち、小スポットのサイズ）と、温度を数百度まで上昇させるのに充分なエネルギである。Ｍｏ／Ｓｉの場合、結局、これが１〜１００ｍＷの範囲内で堆積されるパワーになる。）多層境界面での熱的に活性化されたケイ素化合物形成により、ピリオッドの収縮は、薄膜の厚さのほぼ半分（２０ピリオッド）で生じる。このことが、１０ナノメートルを超える深さを有する上面で、制御可能なくぼみを発生させるのである。電子ビームによって発生した薄膜収縮は多くのピリオッドにわたって分布するので、ＥＵＶ反射率についての変形の主たる影響は、反射フィールドの局所位相ずれである。粒子を覆うコーティングによるバンプは、薄膜をその正しい位置に戻るように縮めるようにするために、粒子の上部に直接書き込むことによって修復することができる。ピットおよびスクラッチを覆うコーティングによるくぼみは、縁のところで薄膜を収縮させ、こうすることにより、欠陥を取り除いて相コントラストを軽減して、修復することができる。実際、現存の金属吸収物質層の下にあるＭｏ／Ｓｉ多層薄膜を修復するには、金属層がこういう温度に露出しても影響を受けないはずだから、この技術を使用することができるかもしれない。
【００１９】
１０ｋＶの電流のマイクロアンペア要件は、〜５０ナノメートルのスポット・サイズ内で達成するのは難しい。解決策の１つは、カーボン・ナノチューブからの電界放出を使用することである。これらナノチューブは代表的には直径が数十ナノメータであり、電流のマイクロアンペアを送出できる安定した高電流電界エミッタである。（参考資料としてここに取り入れた、Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒ， Ｊ．Ｈ． Ｈａｆｎｅｒ， Ｐ． Ｎｉｋｏｌａｅｖ， Ｌ． Ｌｏｕ， Ｓ． Ｇ． Ｋｉｍ， Ｄ Ｔｏｍａｎｅｋ， Ｐ． Ｎｏｒｄｌａｎｄｅｒ， Ｄ． Ｔ． Ｃｏｌｂｅｒｔ 及びＲ． Ｅ． Ｓｍａｌｌｅｙによる ”Ｕｎｒａｖｅｌｉｎｇ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ： Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｎ Ａｔｏｍｉｃ Ｗｉｒｅ”， Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６９，１５５０ （１９９５） を参照されたい）。ナノチューブは、スキャン・プローブ顕微鏡のヘッドに一体成型することができ、薄膜の表面上の小スポット点へ抽出電流の向きを変えるようにするために、近似合焦を使用することができるよう、スキャン・プローブ顕微鏡は、マスク欠陥の修復を位置決めし、モニタするのに用いられる。カーボン・ナノチューブの例が、参考資料としてここに取り入れられ、本願出願と同日出願された、「Ａ Ｈｉｇｈ−Ｃｕｒｒｅｎｔ， Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ， Ｓｍａｌｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｂｔａｉｎｅｄ Ｂｙ Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｒｏｍ， Ａｎｄ Ｕｓｅｄ Ｉｎ Ｃｌｏｓｅ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｔｏ， Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ」という名称の、共に係属中の米国特許出願番号 ／ ， に記載されている。
【００２０】
本発明について前述した説明は、例示や説明のために行ったものであり、完全に網羅的なものであるとか、あるいは、開示した通りの寸分違わぬ形態に本発明を限定するものと意図されるものではない。上記の教示に照らし合わせ、多くの修正・変更が可能である。実施例は、発明の原理およびその実際的な応用を最も良く説明するものとして選び説明したので、これによって、当業者であれば、意図した特定の用途に合わせて種々の変更を行なって本発明を種々の実施例で最良に使用することができるものである。発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
合焦ビームへ露出する前の多層薄膜を示している。
【図１Ｂ】
合焦ビームへ露出した後の多層薄膜を示している。
【図２】
Ｍｏ／Ｓｉ多層薄膜の変形についての有限要素シミュレーションの結果を示している。
【図３】
露出時間を制御することによって多層表面でのくぼみのサイズを制御することができることを示している。
【図４】
電流Ｉ＝３μＡで電圧Ｖ＝１０ｋＶの電子ビームに対し得られる温度分布を示している。
【図５】
多層薄膜の上面上の半径方向位置の関数としての温度のプロットである。
【図６】
電子ビーム（ｒ＝０）の中心における深さｚの関数としての温度の変動を示している。
【図７】
１０ｍｓ間の電子ビーム露出後の、ケイ素化合物中間層の厚さの輪郭プロットを示している。
Claims (39)
- 超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムにおいて使用するためのレチクル上の多層欠陥を軽減する方法であって、前記方法が、
欠陥を有する薄膜コーティングを備えた基板を包含するＥＵＶＬレチクルを用意する工程と、前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える工程と、
を包含することを特徴とする方法。 - 請求項１の方法において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える工程が、前記層境界のうち少なくとも１つの層境界を相互拡散させる工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記コーティングの厚さを変える工程が、前記多層コーティングのうち少なくとも１つの層の密度を変える工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える工程が、複数の前記層境界を相互拡散させる工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項２の方法において、少なくとも１つの層境界を相互拡散させる工程が、前記少なくとも１つの層境界での相互拡散の際に生じる高密度化と関連する多層収縮を制御する工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項５の方法において、多層収縮を制御する工程が、局所的なエネルギ源を使用して相互拡散工程を活性化する工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項６の方法において、前記局所的なエネルギ源が、電子ビームを包含することを特徴とする方法。
- 請求項７の方法において、前記電子ビームが、合焦されることを特徴とする方法。
- 請求項６の方法において、前記局所的なエネルギ源が、電磁ビーム、電子ビームおよびイオンビームからなるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項９の方法において、前記局所的なエネルギ源が、合焦されることを特徴とする方法。
- 請求項６の方法において、前記局所的なエネルギ源が、電極を包含することを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記欠陥が、粒子またはスレーキを覆う多層堆積によって生じるマウンドまたは突起を包含し、前記欠陥が、その位置における多層薄膜厚を減少させるか、または、前記マウンドの側部を広げるかして前記欠陥の傾斜を減らすことによって軽減されることを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記欠陥が、ピットまたはスクラッチを覆う多層堆積によって生じるくぼみを包含し、前記欠陥が、その位置における多層薄膜厚を増大させるか、または、前記くぼみの側部を広げるかして前記欠陥の傾斜を減少させることによって軽減されることを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記薄膜コーティングが、反射型多層構造からなることを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記多層コーティングが、緩衝層として使用され、前記ＥＵＶＬレチクルが、さらに、前記多層コーティングに堆積させた反射性多層コーティングを包含することを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、前記多層コーティングが、Ｍｏ／Ｓｉからなることを特徴とする方法。
- 請求項５の方法において、前記高密度化が、ケイ素化合物形成からなることを特徴とする方法。
- 請求項９の方法において、さらに、前記局所的なエネルギ源のエネルギ照射量を調節することによって前記多層コーティングの厚さの減少を制御する工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項９の方法において、さらに、前記局所的なエネルギ源のエネルギ照射量を調節してサブ・ナノメータ精度で膜厚の減少を制御する工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項９の方法において、さらに、前記局所的なエネルギ源によって生じるエネルギ堆積の局所化の横方向空間分解能を制御する工程を包含することを特徴とする方法。
- 請求項９の方法において、前記局所的なエネルギ源の露出時間を調節することによって変形の深さを制御することを特徴とする方法。
- 超紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムで使用されるレチクル上の多層欠陥を軽減する装置であって、前記装置が、
欠陥を有する薄膜コーティングを備えた基板を包含するＥＵＶＬレチクルを位置決めする手段と、
前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える手段と、
を包含することを特徴とする装置。 - 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える前記手段が、前記層境界のうち少なくとも１つの層境界を相互拡散させる手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記コーティングの厚さを変える前記手段が、前記多層コーティングのうち少なくとも１つの層の密度を変える手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、多数の層境界を有する多層コーティングを包含し、前記欠陥の近くで前記薄膜コーティングの厚さを変える手段が、複数の前記層境界を相互拡散させる手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２３の装置において、少なくとも１つの層境界を相互拡散させる前記手段が、前記少なくとも１つの層境界のところでの相互拡散の際に生じる高密度化と関連する多層収縮を制御する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２６の装置において、多層収縮を制御する前記手段が、前記相互拡散を活性化させるためのエネルギを発生する局所的なエネルギ源を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２７の装置において、前記局所的なエネルギ源が、電子ビームの形で前記エネルギを発生する電子ビーム源を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２８の装置において、さらに、前記電子ビームを合焦する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２７の装置において、前記局所的なエネルギ源が、電磁ビーム源、電子ビーム源およびイオンビーム源からなるグループから選択されることを特徴とする装置。
- 請求項３０の装置において、さらに、前記エネルギを合焦する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２７の装置において、前記局所的なエネルギ源が、電極を包含することを特徴とする装置。
- 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、反射型多層構造からなることを特徴とする装置。
- 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、緩衝層として使用され、前記ＥＵＶＬレチクルが、さらに、前記薄膜コーティング上に堆積させられた反射性多層コーティングを包含することを特徴とする装置。
- 請求項２２の装置において、前記薄膜コーティングが、Ｍｏ／Ｓｉからなることを特徴とする装置。
- 請求項３０の装置において、さらに、前記多層コーティングの厚さの減少を制御するための前記局所的なエネルギ源のエネルギ照射量を調節する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項３０の装置において、さらに、前記局所的なエネルギ源のエネルギ照射量を調節してサブ・ナノメータ精度で膜厚の減少を制御する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項３０の装置において、さらに、前記局所的なエネルギ源によって生じるエネルギ堆積の局所化の横方向空間分解能を制御する手段を包含することを特徴とする装置。
- 請求項３０の装置において、さらに、前記局所的なエネルギ源の露出時間を調節して変形の深さを制御する手段を包含することを特徴とする装置。
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