JP2008027992A

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

Info

Publication number: JP2008027992A
Application number: JP2006196150A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Kususe; 治彦楠瀬
Original assignee: Lasertec Corp
Current assignee: Lasertec Corp
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-02-07

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

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。

ＥＵＶＬ（極端紫外線露光技術）を用いた光学系１の概略構成図である。ＥＵＶＬマスクの概略構成図である実施の形態１に係るＥＵＶＬマスクの作成方法を示す図である。

符号の説明

１ＥＵＶＬ光学系
１１ＥＵＶ光源１２ＥＵＶＬ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

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。