JP2008027992A - Euvlマスク用基板の製造方法及びその基板を用いたeuvlマスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】平面度の高いEUVL用マスクの基板を提供する。
【解決手段】平面度の高いEUVLマスク用の基板121の製造方法であって、基板121の凸部31が位置する部分の裏面の近傍にレーザ光を集光し、裏面の近傍にボイド34を作成するステップと、基板121の凹部32が位置する表面の近傍にレーザ光を集光し、表面の近傍にボイド36を作成するステップと、基板121の裏面に導電膜121bを、裏面の凹部に対して凸部よりも厚く形成するステップとを有するEUVLマスク用基板の製造方法。
【選択図】 図3
【解決手段】平面度の高いEUVLマスク用の基板121の製造方法であって、基板121の凸部31が位置する部分の裏面の近傍にレーザ光を集光し、裏面の近傍にボイド34を作成するステップと、基板121の凹部32が位置する表面の近傍にレーザ光を集光し、表面の近傍にボイド36を作成するステップと、基板121の裏面に導電膜121bを、裏面の凹部に対して凸部よりも厚く形成するステップとを有するEUVLマスク用基板の製造方法。
【選択図】 図3
Description
本発明は、EUVLマスク用基板の製造方法及びその基板を用いたEUVLマスクの製造方法に関する。
近年、半導体集積回路における高集積化が進み、より微細な構造を作成する微細加工技術に対する要求が大きくなってきている。一般的に用いられる露光装置としては、波長248nmのKrFレーザや波長193nmのArFエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置がウエハへのパターン転写に用いられている。これらの装置においては、液浸技術を用いることによって、45nm程度の大きさの微細加工が可能となってきている。
しかしながら、それ以上の解像度を有する微細加工においては、これらの装置を用いたとしても露光限界を超えてしまうために行うことができない。そのため、露光波長をさらに短くしたEUV光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。なお、ここで、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2〜100nm程度の光のことである。
このEUVリソグラフィにおいて用いられるEUVLマスクの一例としては、基板上にEUV光を反射する反射多層膜、バッファ層、吸収体膜がパターン状に形成された構造になっている。ここで、吸収体膜が形成されている領域が吸収領域となり、吸収体膜が形成されていない領域が反射領域となる。このようなEUVLマスクにEUV光を照射し、その光を反射光学系によってウエハに投影することによって、ウエハ上にパターンが形成される。このようなEUVLマスクについては、特許文献1に記述されている。
EUVリソグラフィにおいては反射光学系を用いているために、EUVLマスクに対して垂直に照明光を照射することができない。そのため、EUVLマスクにおけるパターン面の平面度が悪い場合に転写パターンの位置ずれが発生する。このEUVLマスクに用いられる基板において、表面の凹凸はそのままEUVLマスクの平面度に影響を及ぼすため、平面度の高い基板が必要となる。
また、EUVLマスクにおける基板は、一般的には静電チャックに吸着されることによって固定されている。そのため、基板の裏面が平坦でない場合には、静電チャックに吸着する際に基板が歪んでしまう。この歪みによって、EUVLマスクのパターン面にも歪みが生じてしまうことになる。
このようなEUVLマスクにおける基板の表面及び裏面の凹凸をなくすための方法として、干渉計で平面度を測定しながら部分的な研磨を行う方法がある。すなわち、表面の平面度での凸部において研磨を行うことによって、基板の平面度を向上させている。
特開2004−342867号公報
しかしながら、EUVLマスクにおける基板の平面度向上のために部分的研磨を用いる方法においては、時間とコストが要するという問題点があった。また、研磨を用いているために、基板の表面の粗さが大きくなってしまい、欠陥等が生じてしまうという問題点も生じていた。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、平面度の高い基板を得ることができるEUVLマスク用基板の製造方法及びその基板を用いたEUVLマスクの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、表面に凸部と凹部とを有するEUVLマスク用の基板の製造方法であって、前記基板の前記凸部が位置する部分の裏面の近傍にレーザ光を集光し、前記裏面の近傍にボイドを作成するステップと、前記基板の前記凹部が位置する表面の近傍にレーザ光を集光し、前記表面の近傍にボイドを作成するステップと、前記基板の裏面に、前記裏面の凹部に対して凸部よりも厚く導電膜を形成するステップとを有するEUVLマスク用基板の製造方法である。このようにすることによって、表面と裏面両方の平面度の高いEUVLマスク用基板を得ることができる。
本発明の第2の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、上述のEUVLマスク用基板の製造方法であって、前記ボイドを作成する際に用いるレーザは、高出力パルスレーザであることを特徴とする製造方法である。本発明の第3の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、上述のEUVLマスク用基板の製造方法であって、前記導電膜を形成するステップは、平面度を測定しながら行われることを特徴とする製造方法である。本発明の第4の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、第3のEUVLマスク用基板の製造方法であって、前記平面度の測定は、干渉計を用いて行われることを特徴とする製造方法である。
本発明の第5の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、上述のEUVLマスク用基板の製造方法であって、前記導電膜は、金属蒸着によって設けられたことを特徴とする製造方法である。本発明の第6の態様に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、上述のEUVLマスク用基板の製造方法であって、前記基板はガラス基板であることを特徴とする製造方法である。
本発明の第7の態様に係るEUVLマスクの製造方法においては、上述のEUVLマスク用基板の製造方法によって作成された基板上に反射多層膜を作成するステップと、前記反射多層膜上に、EUV光の吸収体でパターン形成された吸収体層を作成するステップとを有するEUVLマスクの製造方法である。本発明の第8の態様に係るEUVLマスクの製造方法においては、上述のEUVLマスクの製造方法であって、前記吸収体層と前記反射多層膜との間に、前記反射多層膜を保護するためのバッファ層を作成するステップをさらに有することを特徴とするEUVLマスクの製造方法である。
本発明に係るEUVLマスクの基板の製造方法及びその基板を用いたEUVLマスクの製造方法によれば、EUVLマスクの基板における表面と裏面との平面度が高いものを提供することができるため、EUVLマスクのパターン像におけるずれを低減させることができるEUVLマスクを提供できる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、EUVLマスクの製造方法に適用したものである。
本実施の形態に係るEUVLマスクの基板の製造方法及びその基板を用いたEUVLマスクの製造方法において、反射多層膜を形成するときに用いられる基板内のガラス基板に、ボイドを作りこむことによってガラス基板表面の平面度を向上させている。また、このボイドを作りこむことによってガラス基板の裏面に生じる凹凸を補償するように金属膜を蒸着することによって、EUVL用マスクの基板を作成している。このようにすることによって、本実施の形態に係るEUVL用マスクの基板の表面と裏面とにおける平面度を高くすることができるために、反射光学系で用いられるEUVL用マスクにおけるパターン面におけるずれを低減させることができる。
図1に、EUVL(極端紫外線露光技術)を用いた光学系1の概略構成図を示す。EUVの光を用いているために、略すべての材料において光が吸収されてしまうために、光学系は反射光学系を用いている。光学系1は、EUV光を出射するEUV光源11、EUVLマスク12、ウエハ13、及び縮小光学系14を有している。
EUV光源11から出射されたEUV光は、13〜14nmの波長帯を有する光である。また、この波長帯の光であるために、光路は真空中になるように予め設定されている。これは、この波長帯の光は空気に吸収されてしまうためである。また、縮小光学系14は、5枚のミラー14a〜14eによって形成されている。このミラー14a〜14eにおいては、非球面ミラーを用いるとよい。このミラーの数は5枚である必要はなく、3枚や7枚であっても良い。また、EUV光を照射するウエハ13の位置を変えることによって、4枚や6枚にしてもかまわない。また、縮小光学系14においては、EUVLマスク12に形成されたパターンが縮小された像がウエハ13に投影させられるようになっている。
また、EUVLマスク12の概略構成図を図2に示す。EUVLマスク12は、基板121、反射多層膜122、バッファ層123及び吸収体膜124を有している。このEUVLマスク12は静電チャック125によって固定されている。基板121は、ガラス基板121aと導電膜121bとを有している。この導電膜121bは、静電チャックを用いる際に静電気によって吸着させるために設けられている。
反射多層膜122は、波長13〜14nmの光が約65%反射するMoとSiの多層膜が用いられることが多い。例えば、2.9nmのMo層と4.0nmのSi層を交互に40周期積層させたものが用いられる。また、吸収体膜124には例えばTaNが用いられる。バッファ層123は、EUVLマスク12を形成する際の反射多層膜122の保護層として設けられている。すなわち、EUVLマスク12においては、吸収体膜124によってパターンを形成するが、このパターン形成のときに吸収体膜124をドライエッチングする際に反射多層膜122が削られないようにするためのものである。
すなわち、EUVLマスク12に照射されたEUV光は、吸収体膜124が形成されている吸収領域21においては吸収され、吸収体膜124が形成されていない反射領域22においては、反射多層膜122によって反射される。このようにして、EUVLマスク12から反射される光により形成される像が縮小光学系14に入射する。縮小光学系14を経由した光は、ウエハ13上のレジスト層に転写パターンを露光する。そして、露光済レジスト層を現像することによってウエハ13上にレジストパターンを形成した。
また、EUV光を用いた光学系1においては、反射光学系が用いられている。これは、波長の非常に短いEUV光が略すべての物質において吸収されてしまうため、透過光学系でのパターン転写を行うことができないためである。このような反射光学系においては、EUVLマスク12の基板121の平坦性が重要になる。これは、反射光学系が用いられるために、EUVLマスク12に入射される光はEUVLマスク12に対して垂直にすることができず、EUVLマスク12に対して斜めに入射せざるを得ない。そのため、基板121において凹凸が存在すると、その凹凸によってパターンが歪んでしまい、斜入射によってウエハ13上に投影されたパターン像でのずれが大きく影響を及ぼすからである。
そこで、本実施の形態に係るEUVLマスク用基板の製造方法においては、表面と裏面の両方の平面度を向上させた基板121を作成する。この基板の作成方法について、図3を用いて説明する。図3は、EUVLマスク用基板の断面図を示している。図3においては、上側がEUVLマスク用基板の表面であり、下側がEUVLマスク用基板の裏面である。
まず、表面の平面度を測定したガラス基板121aを準備する(図3(a)参照)。このガラス基板の平面度の測定には干渉計などを用いて行う。図3においては、ガラス基板121aに凸部31と凹部32とが存在する場合を例として示している。この凸部31が存在している領域を凸部領域33とし、凹部32が存在している領域を凹部領域34とする。
次に、ガラス基板121aの凸部31が存在している凸部領域33において、高出力パルスレーザをガラス基板121aの裏面から集光させて入射する(図3(b)参照)。このとき、裏面の近傍に高出力パルスレーザが集光されるようにする。このようにすることによって、ガラス基板121a内において、凸部領域33の裏面の近傍にボイド35が作りこまれる。このボイド35は圧縮応力を発生させるために、凸部領域33の裏面が膨らむことになり、それに伴い凸部領域33の表面が凹む。それによって、凸部31は平坦な面に変化する。
次に、ガラス基板121aの凹部32が存在している凹部領域34において、高出力パルスレーザをガラス基板121aの表面から集光させて入射する(図3(c)参照)。このとき、表面の近傍に高出力パルスレーザが集光されるようにする。このようにすることによって、ガラス基板121a内において凹部領域34の表面の近傍にボイド36が作りこまれる。このボイド36は、圧縮応力を発生させるために、凹部領域34の表面が膨らむことになり、それにより、凹部32が取り除かれる。このようにして、ガラス基板121aの表面を平坦化する。
その後、ガラス基板121aの裏面に導電膜121bを形成する(図3(d)参照)。このとき、基板121の静電チャック側の面においても平面度が必要となるため、干渉計を用いて平面度を測定しながら導電膜121bを形成する。このとき、導電膜121bは金属蒸着によって形成される。また、導電膜121bは、裏面の凹部は厚く、凸部は薄く形成される。
以上のようにして、凹凸の大きさに応じてレーザ光の強度や照射量を制御することによって、ガラス基板121aの表面を完全に平坦化することができる。すなわち、凹凸が大きいところでは、レーザ光の強度や照射量を多くし、凹凸の小さいところでは、レーザ光の強度や照射量を少なくしている。また、ガラス基板121aの裏面は表面の形状の変化に応じて凹凸ができてしまうが、ガラス基板121aの裏面には、導電膜121bを設けるため、これによって厚みを補償することができる。このようにして基板121の静電チャック側と反射多層膜側における面の平面度を高めることができる。
また、EUVLリソグラフィにおいては、基板121はEUV光が透過することがないために、ガラス基板121aの中にボイドを作成してもウエハ13上のパターン像に影響を与えることがない。このようにすることによって、平面度の高い基板を得ることができるため、この基板を用いて作成されたEUVLマスク12は、歪みが低減されたマスクにすることができる。また、ガラス基板121aは、部分研磨を行っていないために、基板表面における荒さも悪化させることがない。
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
1 EUVL光学系
11 EUV光源 12 EUVLマスク 13 ウエハ 14 縮小光学系
21 吸収領域 22 反射領域
31 凸部 32 凹部 33 凸部領域 34 凹部領域
35 ボイド 36 ボイド
121 基板 121a ガラス基板 121b 導電膜
122 反射多層膜 123 バッファ層
124 吸収体膜 125 静電チャック
11 EUV光源 12 EUVLマスク 13 ウエハ 14 縮小光学系
21 吸収領域 22 反射領域
31 凸部 32 凹部 33 凸部領域 34 凹部領域
35 ボイド 36 ボイド
121 基板 121a ガラス基板 121b 導電膜
122 反射多層膜 123 バッファ層
124 吸収体膜 125 静電チャック
Claims (8)
- 表面に凸部と凹部とを有するEUVLマスク用の基板の製造方法であって、
前記基板の前記凸部が位置する部分の裏面の近傍にレーザ光を集光し、前記裏面の近傍にボイドを作成するステップと、
前記基板の前記凹部が位置する表面の近傍にレーザ光を集光し、前記表面の近傍にボイドを作成するステップと、
前記基板の裏面に導電膜を、前記裏面の凹部に対して凸部よりも厚く形成するステップとを有するEUVLマスク用基板の製造方法。 - 前記ボイドを作成する際に用いるレーザは、高出力パルスレーザであることを特徴とする請求項1に記載のEUVLマスク用基板の製造方法。
- 前記導電膜を形成するステップは、平面度を測定しながら行われることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のEUVLマスク用基板の製造方法。
- 前記平面度の測定は、干渉計を用いて行われることを特徴とする請求項3に記載のEUVLマスク用基板の製造方法。
- 前記導電膜は、金属蒸着によって設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のEUVLマスク用基板の製造方法。
- 前記基板はガラス基板であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のEUVLマスク用基板の製造方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のEUVLマスク用基板の製造方法によって作成された基板上に反射多層膜を作成するステップと、
前記反射多層膜上に、EUV光の吸収体でパターン形成された吸収体層を作成するステップとを有するEUVLマスクの製造方法。 - 前記吸収体層と前記反射多層膜との間に、前記反射多層膜を保護するためのバッファ層を作成するステップをさらに有することを特徴とする請求項7に記載のEUVLマスクの製造方法。
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