JP2010181457A - Reflective photomask blank, reflective photomask, inspection device for reflective photomask, and method of inspecting the same - Google Patents

Reflective photomask blank, reflective photomask, inspection device for reflective photomask, and method of inspecting the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a reflective photomask blank in which the accuracy of pattern inspection on a reflective photomask is improved and the time required for the inspection can be reduced; a reflective photomask; an inspection device for a reflective photomask; and a method of inspecting the mask. <P>SOLUTION: The reflective photomask includes: a substrate; a reflective film reflecting exposure light emitted to the substrate; an absorber absorbing the exposure light, the absorber being formed by patterning on the reflective film; and a polarizer formed by patterning on the absorber. The inspection device includes an analyzer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置等の製造工程において使用される、フォトリソグラフィに適用可能な反射型フォトマスクブランクス、反射型フォトマスク、反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法に関する。   The present invention relates to a reflection type photomask blank applicable to photolithography, a reflection type photomask, an inspection apparatus for a reflection type photomask, and an inspection method thereof, which are used in a manufacturing process of a semiconductor device or the like.

半導体集積回路や表示デバイスなど、配線や半導体のパターニングには、一般に可視光(g線、h線)または紫外光(i線、KrF、ArF)を用いたフォトリソグラフィが広く用いられている。近年、半導体集積回路の微細化に伴い、その製造技術として電子線リソグラフィの他、液浸ArF、EUVリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィなどに関する研究開発が盛んに行われている。   Photolithography using visible light (g-line, h-line) or ultraviolet light (i-line, KrF, ArF) is widely used for patterning of wiring and semiconductors such as semiconductor integrated circuits and display devices. In recent years, along with miniaturization of semiconductor integrated circuits, research and development relating to immersion ArF, EUV lithography, nanoimprint lithography, and the like have been actively conducted in addition to electron beam lithography.

これらのリソグラフィの原版となるフォトマスクには透過型と反射型との2種類がある。透過型は、露光光に対して透明な基板上に露光光を遮光する遮光膜を形成し、この遮光膜を半導体の回路パターンの形状に整形すなわちパターニングしてなる。   There are two types of photomasks that serve as the originals of these lithography types: transmission type and reflection type. In the transmissive type, a light shielding film for shielding exposure light is formed on a substrate transparent to the exposure light, and this light shielding film is shaped, that is, patterned into a semiconductor circuit pattern shape.

他方、反射型の構造を図3に示す。図3は、従来の反射型フォトマスク300の構造を示す概略断面図である。図3に示すように、従来の反射型フォトマスク300は、基板301、反射膜302、反射膜保護層303、吸収体304、反射防止膜305及び裏面導電膜312を備えている。   On the other hand, a reflective structure is shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional reflective photomask 300. As shown in FIG. 3, the conventional reflective photomask 300 includes a substrate 301, a reflective film 302, a reflective film protective layer 303, an absorber 304, an antireflection film 305, and a back conductive film 312.

従来の反射型フォトマスク300は、基板301上に露光光を反射する少なくとも1層からなる反射膜302を有し、反射膜302上に露光光を吸収する吸収体304が配置され、この吸収体304を半導体の回路パターンの形状にパターニングしてなる。場合によっては基板301の下部に静電チャック用の裏面導電膜312が設けられる場合もある。また反射膜302と吸収体304との間に反射膜保護層303が設けられることもある。   A conventional reflective photomask 300 has a reflective film 302 composed of at least one layer that reflects exposure light on a substrate 301, and an absorber 304 that absorbs exposure light is disposed on the reflective film 302. 304 is patterned into the shape of a semiconductor circuit pattern. In some cases, a back surface conductive film 312 for an electrostatic chuck may be provided below the substrate 301. A reflective film protective layer 303 may be provided between the reflective film 302 and the absorber 304.

従来の反射型フォトマスク300に形成したパターンの検査では、反射型フォトマスク300に検査光を照射し、反射型フォトマスク300上で反射した光を解析して設計データ、または良品の反射型フォトマスクの実物と比較するのが一般的な方法である。このため、検査対象の反射型フォトマスク300において、図3に示すように、パターニングされて吸収体304が存在しない部分と、吸収体304が存在する部分、すなわちパターン開口部310と、パターン非開口部311との間には高いコントラストが要求される。これに対応するため、特許文献1には、例えばパターン非開口部311となる露光光を吸収する吸収体304の上には検査光に対する反射防止膜305を設ける方法が考案されている(例えば特許文献1参照)。   In the inspection of the pattern formed on the conventional reflective photomask 300, the reflective photomask 300 is irradiated with inspection light, the light reflected on the reflective photomask 300 is analyzed, and the design data or the non-defective reflective photo is analyzed. It is a common method to compare with the actual mask. For this reason, in the reflection type photomask 300 to be inspected, as shown in FIG. 3, a patterned portion where the absorber 304 does not exist, a portion where the absorber 304 exists, that is, a pattern opening 310, and a pattern non-opening. A high contrast is required with the unit 311. In order to cope with this, Patent Document 1 devises a method of providing an antireflection film 305 for inspection light on an absorber 304 that absorbs exposure light that becomes a pattern non-opening 311 (for example, Patent Reference 1).

しかし、回路パターンの微細化が進みパターン開口部310の面積が小さくなってくると、パターン開口部310からの検査光反射強度が低下し、パターンの形状によってはパターン開口部310とパターン非開口部311との間のコントラストが充分に取れなくなることがしばしばあった。これはパターン開口部310の面積が小さくなることに伴い、パターン開口部310で反射する光の絶対量が少なくなることに由来する。パターン開口部310からの輝度を高めるため検査光の輝度を上げると、パターン非開口部311で反射する光の輝度も上がってしまうため、コントラストを改善するには至らなかった。   However, when the circuit pattern is further miniaturized and the area of the pattern opening 310 is reduced, the inspection light reflection intensity from the pattern opening 310 is reduced. Depending on the shape of the pattern, the pattern opening 310 and the pattern non-opening In many cases, the contrast with 311 could not be sufficiently obtained. This is because the absolute amount of light reflected by the pattern opening 310 decreases as the area of the pattern opening 310 decreases. When the luminance of the inspection light is increased in order to increase the luminance from the pattern opening 310, the luminance of the light reflected by the pattern non-opening 311 also increases, so that the contrast cannot be improved.

また、従来の反射型フォトマスク300のパターンは製造時の様々な不確定要因によりテーパ形状を有していたり、側面に荒れを有していたりする。こういった事情から検査を正確に行うには従来の反射型フォトマスク300のように明部を極端に明るく暗部は極端に暗くしてコントラストを高めるだけではなく、暗部もある程度明るくして明部と暗部との差分を観察する方がパターンを明瞭に観察できる場合もある。これには明部と暗部との輝度を個別に制御することが要求される。従来の反射型フォトマスク300に検査光を照射して反射型フォトマスク300上で反射した光のみを観察する検査方法では、明部と暗部との、すなわちパターン開口部とパターン非開口部との輝度を個別に変化させることはできなかった。   Further, the pattern of the conventional reflective photomask 300 has a taper shape or rough side surfaces due to various uncertain factors during manufacture. For this reason, in order to perform inspection accurately, not only the bright part is extremely bright and the dark part is extremely dark and the contrast is increased as in the case of the conventional reflective photomask 300, but the dark part is also brightened to a certain degree. In some cases, the pattern can be clearly observed by observing the difference between the dark portion and the dark portion. For this purpose, it is required to individually control the brightness of the bright part and the dark part. In the conventional inspection method of irradiating the reflection type photomask 300 with inspection light and observing only the light reflected on the reflection type photomask 300, a bright portion and a dark portion, that is, a pattern opening portion and a pattern non-opening portion. The brightness could not be changed individually.

特開2004−39884号公報JP 2004-39884 A

本発明は、反射型フォトマスクの検査の精度が向上するとともに、検査に要する時間を短縮することのできる反射型フォトマスクブランクス、反射型フォトマスク、反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a reflection type photomask blank, a reflection type photomask, a reflection type photomask inspection apparatus and an inspection method capable of improving the accuracy of inspection of a reflection type photomask and reducing the time required for the inspection. The purpose is to provide.

本発明の請求項1に係る発明は、基板と、基板上に形成された露光光を反射する反射膜と、露光光を吸収し、反射膜の上部に形成された吸収体と、吸収体上に形成された偏光子と、を備えることを特徴とする反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 1 of the present invention includes a substrate, a reflection film that reflects the exposure light formed on the substrate, an absorber that absorbs the exposure light and is formed on the reflection film, and an absorber. The reflective photomask blank is characterized by comprising a polarizer formed in the above.

本発明の請求項2に係る発明は、反射膜と吸収体との間に形成された反射膜保護層と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 2 of the present invention is a reflective photomask blank according to claim 1, further comprising a reflective film protective layer formed between the reflective film and the absorber. It is.

本発明の請求項3に係る発明は、偏光子が吸収型偏光子であることを特徴とする請求項1または2に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 3 of the present invention is the reflective photomask blank according to claim 1 or 2, wherein the polarizer is an absorptive polarizer.

本発明の請求項4に係る発明は、偏光子がワイヤグリッド型偏光子であり、且つ、偏光子が接する部分に、ワイヤグリッド型偏光子による偏光分離が観察される電気的な絶縁性を有する層が含まれることを特徴とする請求項3に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   In the invention according to claim 4 of the present invention, the polarizer is a wire grid polarizer, and the portion where the polarizer is in contact has an electrical insulation property where polarization separation by the wire grid polarizer is observed. The reflective photomask blank according to claim 3, wherein a layer is included.

本発明の請求項5に係る発明は、電気的な絶縁性を有する層が、吸収体であることを特徴とする請求項4に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 5 of the present invention is the reflective photomask blank according to claim 4, wherein the electrically insulating layer is an absorber.

本発明の請求項6に係る発明は、電気的な絶縁性を有する層が、検査光に対して、一方の光束の偏光面を回転させる機能を併せて有することを特徴とする請求項4または5に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that the electrically insulating layer has a function of rotating the polarization plane of one light beam with respect to the inspection light. The reflective photomask blank described in 5 is used.

本発明の請求項7に係る発明は、偏光面を回転させる機能として、λ/4波長板を用いることを特徴とする請求項6に記載の反射型フォトマスクブランクスとしたものである。   The invention according to claim 7 of the present invention is the reflective photomask blank according to claim 6, wherein a λ / 4 wavelength plate is used as a function of rotating the polarization plane.

本発明の請求項8に係る発明は、基板と、基板上に照射される露光光を反射する反射膜と、露光光を吸収し、反射膜上にパターニングされて形成された吸収体と、吸収体上にパターニングされて形成された偏光子と、を備えることを特徴とする反射型フォトマスクとしたものである。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a substrate, a reflection film that reflects exposure light irradiated on the substrate, an absorber that absorbs exposure light and is patterned on the reflection film, and absorption. A reflective photomask comprising a polarizer formed by patterning on a body.

本発明の請求項9に係る発明は、反射膜と吸収体との間に形成された反射膜保護層と、を備えることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   The invention according to claim 9 of the present invention is a reflective photomask according to claim 8, further comprising a reflective film protective layer formed between the reflective film and the absorber. is there.

本発明の請求項10に係る発明は、偏光子が吸収型偏光子であることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   The invention according to claim 10 of the present invention is the reflective photomask according to claim 8, wherein the polarizer is an absorptive polarizer.

本発明の請求項11に係る発明は、偏光子がワイヤグリッド型偏光子であり、且つ、偏光子が接する部分に、ワイヤグリッド型偏光子による偏光分離が観察される電気的な絶縁性を有する層が含まれることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   According to an eleventh aspect of the present invention, the polarizer is a wire grid polarizer, and the portion where the polarizer is in contact has an electrical insulation property where polarization separation by the wire grid polarizer is observed. The reflective photomask according to claim 8, further comprising a layer.

本発明の請求項12に係る発明は、電気的な絶縁性を有する層が、吸収体であることを特徴とする請求項11に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   The invention according to claim 12 of the present invention is the reflective photomask according to claim 11, wherein the electrically insulating layer is an absorber.

本発明の請求項13に係る発明は、電気的な絶縁性を有する層が、検査光に対して、一方の光束の偏光面を回転させる機能を併せて有することを特徴とする請求項11または12に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   The invention according to claim 13 of the present invention is characterized in that the electrically insulating layer has a function of rotating the polarization plane of one light beam with respect to the inspection light. 12. A reflection type photomask as described in item 12 above.

本発明の請求項14に係る発明は、偏光面を回転させる機能として、λ/4波長板を用いることを特徴とする請求項13に記載の反射型フォトマスクとしたものである。   The invention according to claim 14 of the present invention is the reflective photomask according to claim 13, wherein a λ / 4 wavelength plate is used as a function of rotating the polarization plane.

本発明の請求項15に係る発明は、順に、基板、反射膜並びにパターニングされた吸収体及び偏光子を備える反射型フォトマスクを準備し、反射型フォトマスクに検査光を照射し、検査光の光軸と垂直な方向に回転させることができる検光子を用いて反射型フォトマスクのパターン開口部とパターン非開口部とのコントラストを検出することを特徴とする反射型フォトマスクの検査方法としたものである。   According to the fifteenth aspect of the present invention, a reflective photomask including a substrate, a reflective film, a patterned absorber, and a polarizer is prepared in order, and the reflective photomask is irradiated with inspection light. A reflection photomask inspection method characterized by detecting the contrast between a pattern opening and a non-pattern opening of a reflection photomask using an analyzer that can be rotated in a direction perpendicular to the optical axis. Is.

本発明の請求項16に係る発明は、請求項15に記載の反射型フォトマスクの検査方法を用いて反射型フォトマスクを検査することを特徴とする反射型フォトマスクの検査装置としたものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a reflection type photomask inspection apparatus that inspects a reflection type photomask using the reflection type photomask inspection method according to the fifteenth aspect. is there.

本発明によれば、反射型フォトマスクの検査の精度が向上するとともに、検査に要する時間を短縮することのできる反射型フォトマスクブランクス、反射型フォトマスク、反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving the precision of a test | inspection of a reflection type photomask, the reflection type photomask blanks, a reflection type photomask, the inspection apparatus of a reflection type photomask which can shorten the time required for an inspection, and its inspection A method can be provided.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the reflection type photomask which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの検査方法を実現する検査装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the inspection apparatus which implement | achieves the inspection method of the reflection type photomask which concerns on embodiment of this invention. 従来の反射型フォトマスクの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the conventional reflection type photomask.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、より詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるわけではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

図1は、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100は、基板101と、基板101上に形成された露光光を反射する反射膜102と、反射膜102上にパターニングされて形成された露光光を吸収する吸収体104と、吸収体104上にパターニングされて形成された偏光子106と、を具備する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a reflective photomask 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a reflective photomask 100 according to an embodiment of the present invention is patterned on a substrate 101, a reflective film 102 that reflects exposure light formed on the substrate 101, and the reflective film 102. The absorber 104 that absorbs the exposure light formed in this way, and the polarizer 106 that is formed by patterning on the absorber 104 are provided.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100は、反射型フォトマスクブランクスの吸収体104及び偏光子106をパターニングして形成している。そのため、まず、反射型フォトマスクブランクスについて説明し、次に、反射型フォトマスク100について説明する。   The reflective photomask 100 according to the embodiment of the present invention is formed by patterning the absorber 104 and the polarizer 106 of a reflective photomask blank. Therefore, first, the reflective photomask blank will be described, and then the reflective photomask 100 will be described.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの基板101には熱膨張係数が非常に小さい平坦な基板101を用いることが好ましい。露光や検査の過程で基板101を静電チャックする必要がある場合には基板101の裏面に裏面導電膜112を設けることが好ましい。   It is preferable to use a flat substrate 101 having a very low thermal expansion coefficient as the substrate 101 of the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention. When the substrate 101 needs to be electrostatically chucked in the course of exposure or inspection, a back conductive film 112 is preferably provided on the back surface of the substrate 101.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの露光光を反射する反射膜102は単層であってもよいが露光光の波長によっては多層膜とすることが好ましい場合もあり任意に選択することができる。反射膜102は、使用する露光光の反射率ができるだけ高くなる材料及び層構造を選択することが好ましい。反射膜102を保護するため、または上層のエッチングストッパ層とするために反射膜102と吸収体104(後述する)との間に反射膜保護層103を設ける場合もある。   The reflective film 102 that reflects the exposure light of the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention may be a single layer, but may be a multilayer film depending on the wavelength of the exposure light. can do. For the reflective film 102, it is preferable to select a material and a layer structure that make the reflectance of the exposure light used as high as possible. In order to protect the reflective film 102 or to form an upper etching stopper layer, a reflective film protective layer 103 may be provided between the reflective film 102 and the absorber 104 (described later).

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの吸収体104は露光光を吸収するために、露光光の波長に対して消衰係数の大きな材料が求められる。また、吸収体104をパターニングする必要性から、ドライエッチング、その他の方法により加工特性が良い材料から選定することが好ましい。   The absorber 104 of the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention requires a material having a large extinction coefficient with respect to the wavelength of the exposure light in order to absorb the exposure light. Further, from the necessity of patterning the absorber 104, it is preferable to select a material having good processing characteristics by dry etching or other methods.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの偏光子106には、検査光に対して直線偏光を取り出せる材料または構造を用いる。また、偏光子106は、消光比ができるだけ高い材料、構造が好ましい。   For the polarizer 106 of the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention, a material or a structure capable of extracting linearly polarized light with respect to the inspection light is used. The polarizer 106 is preferably made of a material and a structure that have as high an extinction ratio as possible.

本発明の実施の形態に係る偏光子106には、吸収型またはワイヤグリッド型を用いることができる。吸収型偏光子106は、検査光に対してパターン開口部110からの反射光に対するコントラストを高めるために用いることができる。   The polarizer 106 according to the embodiment of the present invention can be an absorption type or a wire grid type. The absorptive polarizer 106 can be used to increase the contrast of the reflected light from the pattern opening 110 with respect to the inspection light.

また、ワイヤグリッド型偏光子106は、金属線(ワイヤ)が互いに平行にかつ等間隔で並べられている形状の偏光子106をいい、金属線幅や金属線間隔が入射する光の波長に対し十分短い場合、金属線に垂直な電場ベクトルを有する成分の偏光を透過し、金属線に平行な電場ベクトルを有する成分の偏光を反射するものをいう。   The wire grid polarizer 106 is a polarizer 106 in which metal wires (wires) are arranged in parallel to each other at equal intervals, and the metal line width and the metal line interval are incident on the wavelength of light incident thereon. When the length is sufficiently short, it means that the polarized light component having an electric field vector perpendicular to the metal line is transmitted and the polarized light component having an electric field vector parallel to the metal line is reflected.

偏光子106にワイヤグリッド型偏光子106を使用する場合には、偏光子106と接する部分にフリーキャリアを有する層があると充分に機能しない。そのため偏光子106と接する部分には、少なくともワイヤグリッド型偏光子106による偏光分離が観察される程度の電気的な絶縁性を有する層105が設けられる。吸収体104がそのような特徴を併せ持っている場合には吸収体104が電気的な絶縁性を有する層105を兼ねることができる。電気的な絶縁性を有する層105は、絶縁性はより高い方が好ましいが、この部分は下部の吸収体104同様、回路パターンの形状にパターニングされる部分であるので、パターニングを電子線リソグラフィにより行う場合には絶縁性が問題になる場合がある。従って、その絶縁性の程度は、要求される描画の精度と検査時に要求されるコントラストとの兼ね合いにより決まる。   When the wire grid type polarizer 106 is used for the polarizer 106, if there is a layer having free carriers in a portion in contact with the polarizer 106, it does not function sufficiently. For this reason, a layer 105 having an electrical insulating property that allows at least polarization separation by the wire grid polarizer 106 to be observed is provided in a portion in contact with the polarizer 106. In the case where the absorber 104 has such characteristics, the absorber 104 can also serve as the layer 105 having electrical insulation. The layer 105 having electrical insulation is preferably higher in insulation. However, this portion is a portion patterned into the shape of a circuit pattern like the lower absorber 104. Therefore, the patterning is performed by electron beam lithography. If done, insulation may be a problem. Therefore, the degree of insulation is determined by the balance between the required drawing accuracy and the contrast required at the time of inspection.

金属線に平行な電場ベクトルを有する成分の偏光は、光の振動方向が金属線の向きと一致しているため金属線に平行な電場により金属中の電子は移動し、ジュール加熱が生じ、一部の光は金属に吸収される。金属に吸収されない光はワイヤに誘導電流を励起し反射される(散乱波の干渉効果)。   In the polarization of a component having an electric field vector parallel to the metal line, the vibration direction of light coincides with the direction of the metal line, so the electrons in the metal move due to the electric field parallel to the metal line, causing Joule heating. Part of the light is absorbed by the metal. Light that is not absorbed by the metal is reflected by exciting an induced current in the wire (interference effect of scattered waves).

金属線に垂直な電場ベクトルを有する成分の光は、電子が線幅方向に移動できる距離が限られているためほとんど作用されず透過する。透過した光は吸収体104の表面で反射され再び偏光子106を通過し、前述した偏光子106を透過せずに反射した成分の光と共に反射型フォトマスク100からの反射光として放射される。そのため吸収型偏光子106と比較するとコントラストの向上には限界はあるが、偏光子106の厚さを薄くできることから、反射型フォトマスク100へ適用するには好適である。また金属線幅や金属線間隔を調整することにより紫外領域の検査光にも対応できるほか、フォトリソグラフィのほか工程数の少ないナノインプリント技術などを使用して容易に形成できる。   Light of a component having an electric field vector perpendicular to the metal line is transmitted with almost no effect because the distance that electrons can move in the line width direction is limited. The transmitted light is reflected by the surface of the absorber 104, passes through the polarizer 106 again, and is emitted as reflected light from the reflective photomask 100 together with the component light reflected without passing through the polarizer 106 described above. Therefore, although there is a limit to the improvement in contrast as compared with the absorption polarizer 106, the thickness of the polarizer 106 can be reduced, which is suitable for application to the reflective photomask 100. Moreover, by adjusting the metal line width and the metal line interval, it is possible to cope with inspection light in the ultraviolet region, and it can be easily formed using nanoimprint technology with a small number of processes in addition to photolithography.

本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの電気的な絶縁性を有する層105が、検査光に対して、一方の光束の偏光面を回転させる機能を有する場合、吸収体104で反射した光が再び偏光子106に入射する際に、偏光子106を透過する成分を少なくすることができる。偏光面を回転させる機能として、λ/4波長板を用いることができる。λ/4波長板を用いると、往復で偏光面が90°回転し偏光子106を透過できなくなる。その結果、後述するように反射型フォトマスクとして検査する際に、検査光を照射した時にパターン非開口部111から観察される反射光は初めに偏光子106で反射した金属線に水平な電場ベクトルを有する成分の光のみとなり、この光は後述する検光子201を用いることによってその強度を0%〜100%の範囲で任意に制御できるため、パターン開口部110とパターン非開口部111とのコントラストを自由に調整することができる。ここで、λは検査光の波長を表す。   When the electrically insulating layer 105 of the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention has a function of rotating the polarization plane of one light beam with respect to the inspection light, it is reflected by the absorber 104. When the emitted light is incident on the polarizer 106 again, the component that passes through the polarizer 106 can be reduced. As a function of rotating the polarization plane, a λ / 4 wavelength plate can be used. When a λ / 4 wavelength plate is used, the polarization plane rotates 90 ° in a reciprocating manner and cannot pass through the polarizer 106. As a result, when inspecting as a reflective photomask as will be described later, the reflected light observed from the pattern non-opening 111 when irradiated with inspection light is an electric field vector horizontal to the metal line first reflected by the polarizer 106. Since the intensity of the light can be arbitrarily controlled in the range of 0% to 100% by using an analyzer 201 described later, the contrast between the pattern opening 110 and the pattern non-opening 111 Can be adjusted freely. Here, λ represents the wavelength of the inspection light.

以上のような構成の薄膜(反射膜102、反射膜保護層103及び吸収体104)の形成においては、公知の様々な成膜技術を用いることができる。中でもスパッタリング法やパルスレーザデポジション(PLD)を用いると高品質の膜を形成することができるため好適である。吸収型偏光子106には、例えば有機分子を配向させてヨウ素系の化合物を吸着させる方法があるが、必ずしもこれに限定されない。ワイヤグリッド型偏光子106では通常のフォトリソグラフィのほかナノインプリントやインクジェットなど様々な公知の技術が利用できる。偏光面を回転させる機能を有する層(λ/4波長板)の成膜には、例えば斜方蒸着などが知られている。   In forming the thin film (the reflective film 102, the reflective film protective layer 103, and the absorber 104) having the above-described configuration, various known film formation techniques can be used. Among these, a sputtering method or pulse laser deposition (PLD) is preferable because a high-quality film can be formed. The absorption polarizer 106 includes, for example, a method in which organic molecules are aligned to adsorb an iodine-based compound, but is not necessarily limited thereto. The wire grid polarizer 106 can use various known techniques such as nanoimprint and ink jet in addition to normal photolithography. For forming a layer (λ / 4 wavelength plate) having a function of rotating the polarization plane, for example, oblique deposition is known.

上述した材料及び方法を用いることで本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスが完成する。   By using the materials and methods described above, the reflective photomask blank according to the embodiment of the present invention is completed.

次に、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100について説明する。反射型フォトマスク100の吸収体104や電気的な絶縁性を有する層105、偏光子106などのパターニングには、フォトリソグラフィ、荷電粒子線リソグラフィやナノインプリントなどのほか、ステンシルマスクを使用したエッチングなどの方法が使用でき、必要に応じて使い分けられるが、限定されるものではない。吸収体104、電気的な絶縁性を有する層105及び偏光子106をパターニングして本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100が完成する。   Next, the reflective photomask 100 according to the embodiment of the present invention will be described. For patterning of the absorber 104, the electrically insulating layer 105, the polarizer 106, etc. of the reflective photomask 100, in addition to photolithography, charged particle beam lithography, nanoimprint, etc., etching using a stencil mask, etc. The method can be used, and can be used as needed, but is not limited. The absorber 104, the electrically insulating layer 105, and the polarizer 106 are patterned to complete the reflective photomask 100 according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態において、反射型フォトマスク100の暗部、すなわち非欠陥部分またはパターン非開口部111の輝度は、後述する検光子201の向きを変更するだけで調節することができる。一方、パターン開口部110の輝度は従来のように照射する検査光の輝度を変えることにより調節することができるため、これにより欠陥部分と非欠陥部分、またはパターン開口部110とパターン非開口部111とのコントラストを容易に偏光することができ、欠陥またはパターンに関して最も観察しやすい環境を作り出すことができるため、検査の精度が向上するとともに、検査に要する時間を短縮することができる   In the embodiment of the present invention, the brightness of the dark part of the reflective photomask 100, that is, the non-defective part or the pattern non-opening part 111 can be adjusted only by changing the direction of the analyzer 201 described later. On the other hand, since the luminance of the pattern opening 110 can be adjusted by changing the luminance of the inspection light to be irradiated as in the conventional case, the defect portion and the non-defective portion, or the pattern opening portion 110 and the pattern non-opening portion 111 can thereby be adjusted. Can be easily polarized and can create the most observable environment for defects or patterns, improving inspection accuracy and reducing inspection time.

次に、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法について説明する。   Next, a reflection photomask inspection apparatus and inspection method according to an embodiment of the present invention will be described.

まず、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの検査装置について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの検査方法を実現する検査装置の一例を示す概略断面図である。本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100の検査を容易にするために、一般的なフォトマスクの検査装置に、検光子201を組み込む。検光子201とは、偏光子106と同じ機能を持つ偏光素子であるが、それぞれ役割が異なるため区別して呼ばれる。検光子201は光検出器202の手前に置かれる。検光子201は面方向すなわち光軸と垂直な方向に回転させることができるように設計する。これらは検査光の波長によっては真空もしくは窒素ガス雰囲気下で作業することが好ましい場合もあるため、隔壁208を設けてその内側に設置してもよい。   First, a reflection type photomask inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an inspection apparatus that realizes the reflective photomask inspection method according to the embodiment of the present invention. In order to facilitate the inspection of the reflective photomask 100 according to the embodiment of the present invention, the analyzer 201 is incorporated in a general photomask inspection apparatus. The analyzer 201 is a polarizing element having the same function as the polarizer 106, but is called differently because its role is different. The analyzer 201 is placed in front of the photodetector 202. The analyzer 201 is designed so that it can be rotated in the plane direction, that is, in the direction perpendicular to the optical axis. Depending on the wavelength of the inspection light, it may be preferable to work in a vacuum or in a nitrogen gas atmosphere.

次に、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクの検査方法について説明する。完成した本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク100に検査光を照射し、検光子201を有する検査装置に反射型フォトマスク100からの反射光を入射し、検光子201の回転角を調節することで所望のコントラストを得ることができる。このような反射型フォトマスク100、反射型フォトマスク100の検査装置及びその検査方法を用いることでパターンの欠陥を容易に評価することができる。   Next, a reflection photomask inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. The reflection type photomask 100 according to the embodiment of the present invention is irradiated with inspection light, the reflected light from the reflection type photomask 100 is incident on the inspection apparatus having the analyzer 201, and the rotation angle of the analyzer 201 is changed. The desired contrast can be obtained by adjusting. By using such a reflection type photomask 100, an inspection apparatus for the reflection type photomask 100, and an inspection method thereof, pattern defects can be easily evaluated.

以上詳細に説明したように、本発明に実施の形態によれば、検光子201の回転角を調整することで最も観察しやすい環境を作り出すことができるため、検査の精度が向上するとともに、検査に要する時間を短縮することのできる反射型フォトマスクブランクス、反射型フォトマスク、反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法を提供することができる。   As described above in detail, according to the embodiment of the present invention, it is possible to create an environment that is most easily observed by adjusting the rotation angle of the analyzer 201, so that the accuracy of the inspection is improved and the inspection is improved. It is possible to provide a reflection type photomask blank, a reflection type photomask, a reflection type photomask inspection apparatus and an inspection method thereof that can shorten the time required for the above.

100・・・反射型フォトマスク
101・・・基板
102・・・反射膜
103・・・反射膜保護層
104・・・吸収体
105・・・電気的な絶縁性を有する層
106・・・偏光子
110・・・パターン開口部
111・・・パターン非開口部
112・・・裏面導電膜
201・・・検光子
202・・・光検出器
203・・・検光子回転装置
204・・・X−Yステージ
205・・・制御用コンピュータ
206・・・検査光光源
207・・・コントラスト調整用制御装置
208・・・隔壁
300・・・従来の反射型フォトマスク
301・・・基板
302・・・反射膜
303・・・反射膜保護層
304・・・吸収体
305・・・反射防止膜
310・・・パターン開口部
311・・・パターン非開口部
312・・・裏面導電膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Reflective type photomask 101 ... Substrate 102 ... Reflective film 103 ... Reflective film protective layer 104 ... Absorber 105 ... Electrically insulating layer 106 ... Polarized light Element 110 ... Pattern opening 111 ... Pattern non-opening 112 ... Back conductive film 201 ... Analyzer 202 ... Photo detector 203 ... Analyzer rotating device 204 ... X- Y stage 205 ... control computer 206 ... inspection light source 207 ... contrast adjustment control device 208 ... partition wall 300 ... conventional reflective photomask 301 ... substrate 302 ... reflection Film 303 ... Reflective film protective layer 304 ... Absorber 305 ... Antireflection film 310 ... Pattern opening 311 ... Pattern non-opening 312 ... Back conductive film

Claims (16)

基板と、
前記基板上に形成された露光光を反射する反射膜と、
前記露光光を吸収し、前記反射膜の上部に形成された吸収体と、
前記吸収体上に形成された偏光子と、
を備えることを特徴とする反射型フォトマスクブランクス。
A substrate,
A reflective film that reflects exposure light formed on the substrate;
An absorber that absorbs the exposure light and is formed on the reflective film;
A polarizer formed on the absorber;
A reflective photomask blank, comprising:
前記反射膜と前記吸収体との間に形成された反射膜保護層と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスクブランクス。
A reflective film protective layer formed between the reflective film and the absorber;
The reflective photomask blank according to claim 1, comprising:
前記偏光子が吸収型偏光子であることを特徴とする請求項1または2に記載の反射型フォトマスクブランクス。   The reflective photomask blank according to claim 1, wherein the polarizer is an absorptive polarizer. 前記偏光子がワイヤグリッド型偏光子であり、且つ、前記偏光子が接する部分に、前記ワイヤグリッド型偏光子による偏光分離が観察される電気的な絶縁性を有する層が含まれることを特徴とする請求項3に記載の反射型フォトマスクブランクス。   The polarizer is a wire grid type polarizer, and an electrically insulating layer where polarization separation by the wire grid type polarizer is observed is included in a portion where the polarizer is in contact with the polarizer. The reflective photomask blank according to claim 3. 前記電気的な絶縁性を有する層が、前記吸収体であることを特徴とする請求項4に記載の反射型フォトマスクブランクス。   The reflective photomask blank according to claim 4, wherein the electrically insulating layer is the absorber. 前記電気的な絶縁性を有する層が、前記検査光に対して、一方の光束の偏光面を回転させる機能を併せて有することを特徴とする請求項4または5に記載の反射型フォトマスクブランクス。   6. The reflective photomask blank according to claim 4, wherein the electrically insulating layer has a function of rotating a polarization plane of one light beam with respect to the inspection light. . 前記偏光面を回転させる機能として、λ/4波長板を用いることを特徴とする請求項6に記載の反射型フォトマスクブランクス。   The reflective photomask blank according to claim 6, wherein a λ / 4 wavelength plate is used as a function of rotating the polarization plane. 基板と、
前記基板上に照射される露光光を反射する反射膜と、
前記露光光を吸収し、前記反射膜上にパターニングされて形成された吸収体と、
前記吸収体上にパターニングされて形成された偏光子と、
を備えることを特徴とする反射型フォトマスク。
A substrate,
A reflective film that reflects exposure light irradiated on the substrate;
An absorber that absorbs the exposure light and is patterned on the reflective film;
A polarizer formed by patterning on the absorber;
A reflective photomask comprising:
前記反射膜と前記吸収体との間に形成された反射膜保護層と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスク。
A reflective film protective layer formed between the reflective film and the absorber;
The reflective photomask according to claim 8, further comprising:
前記偏光子が吸収型偏光子であることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスク。   The reflective photomask according to claim 8, wherein the polarizer is an absorptive polarizer. 前記偏光子がワイヤグリッド型偏光子であり、且つ、前記偏光子が接する部分に、前記ワイヤグリッド型偏光子による偏光分離が観察される電気的な絶縁性を有する層が含まれることを特徴とする請求項8に記載の反射型フォトマスク。   The polarizer is a wire grid type polarizer, and an electrically insulating layer where polarization separation by the wire grid type polarizer is observed is included in a portion where the polarizer is in contact with the polarizer. The reflective photomask according to claim 8. 前記電気的な絶縁性を有する層が、前記吸収体であることを特徴とする請求項11に記載の反射型フォトマスク。   The reflective photomask according to claim 11, wherein the electrically insulating layer is the absorber. 前記電気的な絶縁性を有する層が、検査光に対して、一方の光束の偏光面を回転させる機能を併せて有することを特徴とする請求項11または12に記載の反射型フォトマスク。   The reflective photomask according to claim 11 or 12, wherein the electrically insulating layer has a function of rotating the polarization plane of one light beam with respect to the inspection light. 前記偏光面を回転させる機能として、λ/4波長板を用いることを特徴とする請求項13に記載の反射型フォトマスク。   The reflective photomask according to claim 13, wherein a λ / 4 wave plate is used as a function of rotating the polarization plane. 順に、基板、反射膜並びにパターニングされた吸収体及び偏光子を備える反射型フォトマスクを準備し、
前記反射型フォトマスクに検査光を照射し、
前記検査光の光軸と垂直な方向に回転させることができる検光子を用いて前記反射型フォトマスクのパターン開口部とパターン非開口部とのコントラストを検出することを特徴とする反射型フォトマスクの検査方法。
In order, a reflective photomask including a substrate, a reflective film, a patterned absorber and a polarizer is prepared,
Irradiating the reflective photomask with inspection light,
A reflective photomask for detecting a contrast between a pattern opening and a non-pattern opening of the reflective photomask using an analyzer that can be rotated in a direction perpendicular to the optical axis of the inspection light Inspection method.
請求項15に記載の反射型フォトマスクの検査方法を用いて前記反射型フォトマスクを検査することを特徴とする反射型フォトマスクの検査装置。   An inspection apparatus for a reflective photomask, wherein the reflective photomask is inspected by using the reflective photomask inspection method according to claim 15.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013062294A (en) * 2011-09-12 2013-04-04 Renesas Electronics Corp Euv mask manufacturing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001135976A (en) * 1999-11-05 2001-05-18 Sony Corp Wave absorber
JP2004006799A (en) * 2002-04-15 2004-01-08 Hoya Corp Reflective mask blank, reflective mask and method for manufacturing semiconductor
JP2004039884A (en) * 2002-07-04 2004-02-05 Hoya Corp Reflecting mask blank and reflecting type mask and its manufacturing method
JP2004047737A (en) * 2002-07-11 2004-02-12 Toshiba Corp Inspection method and photomask
JP2009536456A (en) * 2006-05-05 2009-10-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Anti-reflective coating for EUV mask

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001135976A (en) * 1999-11-05 2001-05-18 Sony Corp Wave absorber
JP2004006799A (en) * 2002-04-15 2004-01-08 Hoya Corp Reflective mask blank, reflective mask and method for manufacturing semiconductor
JP2004039884A (en) * 2002-07-04 2004-02-05 Hoya Corp Reflecting mask blank and reflecting type mask and its manufacturing method
JP2004047737A (en) * 2002-07-11 2004-02-12 Toshiba Corp Inspection method and photomask
JP2009536456A (en) * 2006-05-05 2009-10-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Anti-reflective coating for EUV mask

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013062294A (en) * 2011-09-12 2013-04-04 Renesas Electronics Corp Euv mask manufacturing method

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