JP2010225698A - Pattern forming method, extreme ultraviolet exposure mask, method of manufacturing extreme ultraviolet exposure mask, and method of correcting extreme ultraviolet exposure mask - Google Patents

Pattern forming method, extreme ultraviolet exposure mask, method of manufacturing extreme ultraviolet exposure mask, and method of correcting extreme ultraviolet exposure mask Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming method for forming a pattern which decreases reflectivity of EUV light with a less dose amount. <P>SOLUTION: The pattern forming method includes: a film forming process for forming a high-absorption film 14, which has high absorption coefficient of an extreme ultraviolet ray and lowers an etching speed when mixed with an outermost layer of a multilayer reflection film 12, on the multilayer reflection film 12 on a substrate 10 having the multilayer reflection film 12 which can reflect the extreme ultraviolet ray; a mixing process for generating a second mixing layer 32 and a first mixing layer 31, in which the outermost layer and the high-absorption film 14 are mixed, between at least the outermost layer and high absorption film 14 by irradiating ion beams 20 on the high absorption film 14, and an etching process for removing a component of the high absorption film 14 except for the second mixing layer 32 by etching after the mixing process, and exposing the outermost layer of the multilayer reflection film 12 and the second mixing layer 32. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体デバイス等をリソグラフィ技術により製造する際にパターンの原版として用いられるマスクおよびそのパターンの形成方法に関するものである。より詳細には、極端紫外領域の波長の光を光源としてパターン転写を行う露光装置とともに用いられるマスクおよびそのパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a mask used as a pattern original when a semiconductor device or the like is manufactured by a lithography technique, and a method for forming the pattern. More specifically, the present invention relates to a mask used with an exposure apparatus that performs pattern transfer using light having a wavelength in the extreme ultraviolet region as a light source, and a pattern forming method thereof.

半導体集積回路は性能および生産性を向上させるために微細化、高集積化が進んでおり、回路パターンを形成するためのリソグラフィ技術についても、より微細なパターンを高精度に形成するための技術開発が進められている。露光装置の光源についても短波長化が進められ、波長13.5nmの極端紫外光(EUV(Extreme Ultraviolet)光、以下単に「EUV光」と称する。)を用いた装置、プロセスが開発されている。   Semiconductor integrated circuits are being miniaturized and highly integrated in order to improve performance and productivity, and also with regard to lithography technology for forming circuit patterns, technological development for forming finer patterns with high precision Is underway. The light source of the exposure apparatus is also shortened in wavelength, and an apparatus and a process using extreme ultraviolet light (EUV (Extreme Ultraviolet) light, hereinafter simply referred to as “EUV light”) having a wavelength of 13.5 nm have been developed. .

EUV光の波長領域では、あらゆる物質の屈折率は1に近い値となり、また、吸収係数が大きいという特徴がある。このため、従来からのレンズを用いた光学系ではなく、屈折率の差が比較的大きい2種類の材料を交互に積層した多層膜を用いた反射光学系が利用される。露光に用いるマスクについても、従来の合成石英基板に遮光パターンを形成したフォトマスクとは異なり、基板上に多層膜鏡を形成し、その反射率を選択的に低下させるパターンを形成する必要がある。   In the wavelength region of EUV light, the refractive index of all substances is close to 1, and the absorption coefficient is large. For this reason, a reflection optical system using a multilayer film in which two kinds of materials having a relatively large difference in refractive index are alternately laminated is used instead of an optical system using a conventional lens. As for the mask used for exposure, unlike a conventional photomask in which a light-shielding pattern is formed on a synthetic quartz substrate, it is necessary to form a multilayer mirror on the substrate and to form a pattern that selectively reduces the reflectance. .

多層膜鏡の一部におけるEUV光の反射率を選択的に低下させたパターンを形成する方法としては、例えば、多層膜上にEUV光を吸収するパターンを形成する方法、多層膜鏡自体をパターン加工する方法、および、多層膜の構造を部分的に変質させる方法、などが提案されている。   As a method of forming a pattern in which the reflectance of EUV light is selectively reduced in a part of the multilayer mirror, for example, a method of forming a pattern that absorbs EUV light on the multilayer film, or patterning the multilayer mirror itself A processing method, a method of partially modifying the structure of a multilayer film, and the like have been proposed.

多層膜上にEUV光を吸収するパターンを形成する方法は、例えば、特許文献1に開示されている。吸収パターンの材料としては、例えばタンタルのようにEUV光に対する吸収係数の大きい材料が用いられる。また、吸収パターンをエッチング加工する際や吸収パターンに生じた欠陥を修正する際に多層膜に損傷を与えてしまうのを防止する目的で、吸収パターンと多層膜鏡との間に中間層(以下、バッファー層とも呼ぶ)を設ける場合がある。   A method of forming a pattern that absorbs EUV light on a multilayer film is disclosed in, for example, Patent Document 1. As the material of the absorption pattern, a material having a large absorption coefficient for EUV light, such as tantalum, is used. In addition, an intermediate layer (hereinafter referred to as an intermediate layer) is formed between the absorption pattern and the multilayer mirror for the purpose of preventing damage to the multilayer film when etching the absorption pattern or correcting defects generated in the absorption pattern. , Also referred to as a buffer layer).

このようなパターンを半導体ウェハ上に投影露光するためには、光源から基板上の多層膜鏡に向かって照射され、多層膜鏡において反射された光を半導体ウェハ上に導く。従って、従来のようにマスクに対して露光光が垂直に入射するのではなく、基板法線方向に対して典型的には6度程度の斜め方向から光が入射することが特徴である。   In order to project and expose such a pattern on a semiconductor wafer, light irradiated from a light source toward the multilayer mirror on the substrate and reflected by the multilayer mirror is guided onto the semiconductor wafer. Therefore, the exposure light is not incident on the mask perpendicularly as in the prior art, but the light is incident from an oblique direction typically about 6 degrees with respect to the normal direction of the substrate.

このように斜め方向から光が入射すると、多層膜上に吸収パターンを形成した場合には吸収パターンの影ができてしまい、この影響は吸収パターンが厚いほど大きくなる傾向がある。また、多層膜自体を直接パターン加工する場合についても、多層膜全体の厚さは吸収パターンよりもさらに厚いため、光の入射方向と影の影響について考慮する必要がある。   When light is incident from an oblique direction as described above, when the absorption pattern is formed on the multilayer film, the absorption pattern is shaded, and this influence tends to increase as the absorption pattern becomes thicker. In the case where the multilayer film itself is directly patterned, the thickness of the entire multilayer film is much thicker than the absorption pattern, so it is necessary to consider the influence of the light incident direction and shadow.

これに対して、多層膜の一部を選択的に変質させて反射率を低下させる方法が知られている。この場合は、上記の方式と比較して、露光光の反射率を低下させるためのパターン部分の段差を小さくすることが可能である。例えば、特許文献1乃至3に開示されているように、電子ビームあるいはイオンビームを選択的に照射することにより多層膜を構成する2つの層の間でミキシングを起こすことによって反射率を低下させることが可能である。例えば、モリブデンとシリコンを交互に積層した多層膜に電子ビームを照射してミキシングを起こした場合、モリブデンシリサイドになることで体積が減少する。このため、部分的にへこんだ形態となるが、この段差は一般的に用いられている上述の吸収パターンの厚さよりも小さい。   On the other hand, a method is known in which the reflectance is lowered by selectively altering a part of the multilayer film. In this case, the step of the pattern portion for reducing the reflectance of the exposure light can be reduced as compared with the above method. For example, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, the reflectance is reduced by causing mixing between two layers constituting the multilayer film by selectively irradiating an electron beam or an ion beam. Is possible. For example, when a multilayer film in which molybdenum and silicon are alternately laminated is irradiated with an electron beam to cause mixing, the volume is reduced by becoming molybdenum silicide. For this reason, although it becomes a partially dented form, this level | step difference is smaller than the thickness of the above-mentioned absorption pattern generally used.

特開平7−333829号公報JP-A-7-333829 特公平6−66251号公報Japanese Examined Patent Publication No. 6-66251 米国特許第6707123号明細書US Pat. No. 6,707,123 米国特許第6756158号明細書US Pat. No. 6,756,158

このように、多層膜内でのミキシングによる反射率の低下を利用することで、表面での段差が小さいパターンを形成することが可能である。しかしながら、イオンビーム照射により加速したイオンの衝突によって多層膜の構造を十分に変えるためには、ドーズ量(単位面積あるいは単位体積あたりのイオンビームの照射量。以下同じ。)が高いことが必要であり、集束イオンビームを走査してパターン形成しようとすると、電子ビームリソグラフィーによりレジストパターン形成後にエッチング処理する方法と比較して、パターンの形成に非常に時間がかかるという問題がある。   As described above, a pattern having a small step on the surface can be formed by utilizing the decrease in reflectance due to mixing in the multilayer film. However, in order to sufficiently change the structure of the multilayer film by collision of ions accelerated by ion beam irradiation, it is necessary to have a high dose amount (the ion beam irradiation amount per unit area or unit volume, the same applies hereinafter). When a pattern is formed by scanning a focused ion beam, there is a problem that it takes a very long time to form a pattern as compared with a method of performing an etching process after forming a resist pattern by electron beam lithography.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、少ないドーズ量でEUV光の反射率を低下させたパターンを形成できるパターン形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスク、およびEUV光の反射光のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを短時間で製造可能な極端紫外露光用マスクの製造方法を提供することである。
また、本発明のさらに他の目的は、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを安定して製造できる極端紫外露光用マスクの修正方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pattern forming method capable of forming a pattern in which the reflectance of EUV light is reduced with a small dose.
Another object of the present invention is to provide an extreme ultraviolet exposure mask capable of producing in a short time an extreme ultraviolet exposure mask having a high EUV light reflectance contrast and an EUV light reflected light contrast having a high contrast. It is to provide a method for manufacturing a mask for an automobile.
Still another object of the present invention is to provide a method for correcting an extreme ultraviolet exposure mask, which can stably produce an extreme ultraviolet exposure mask having a high EUV light reflectance contrast.

本発明のパターン形成方法は、 極端紫外光を反射可能な多層反射膜を有する基板における前記多層反射膜の面上に、前記極端紫外光の吸収係数が前記多層反射膜における吸収係数よりも高く、かつ、前記多層反射膜の最表面層と混合されることによりエッチング速度が低下する高吸収膜を形成する成膜工程と、前記高吸収膜に対してイオンビームを照射して、前記多層反射膜の内部における各層が混合された第一混合層と、前記最表面層と前記高吸収膜との間に前記最表面層と前記高吸収膜とが混合された第二混合層と、を有する混合層を生じさせるミキシング工程と、前記ミキシング工程に続いてエッチングによって前記混合層を除く前記高吸収膜の成分を除去して前記多層反射膜の最表面層および前記混合層を露出させるエッチング工程と、を備えることを特徴としている。   In the pattern forming method of the present invention, the absorption coefficient of the extreme ultraviolet light is higher than the absorption coefficient of the multilayer reflective film on the surface of the multilayer reflective film in the substrate having the multilayer reflective film capable of reflecting extreme ultraviolet light. And a film forming step of forming a high absorption film whose etching rate is reduced by being mixed with the outermost surface layer of the multilayer reflection film; and irradiating the high absorption film with an ion beam, A first mixed layer in which the respective layers inside are mixed, and a second mixed layer in which the outermost surface layer and the superabsorbent film are mixed between the outermost surface layer and the superabsorbent film A mixing step for forming a layer, and an etching process for exposing the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the mixed layer by removing components of the high absorption film except the mixed layer by etching following the mixing step It is characterized in that it comprises, when.

すなわち本発明は、多層膜上にEUV光に対する吸収係数が高く、多層膜の最表面層とのミキシングによりエッチング速度が低下する材料を積層し、選択した位置にイオンビームを照射することにより混合層を形成した後に、エッチング処理によりイオンビーム未照射領域の多層反射膜表面を露出させる工程を有するものである。
この発明によれば、イオンビーム照射工程に続いてエッチング処理を行うことで、イオンビーム未照射領域の多層反射膜はEUV光を反射可能な状態で露出される。一方で、イオンビーム照射位置では多層反射膜はEUV光の反射率が低下した状態で露出される。従って、イオンビームの照射によって多層反射膜の表面にEUV光の反射率が異なる所望の描画パターンを選択的に形成させることができる。
That is, according to the present invention, a mixed layer is formed by laminating a material having a high absorption coefficient with respect to EUV light on the multilayer film and having a lower etching rate by mixing with the outermost surface layer of the multilayer film and irradiating the selected position with an ion beam. After the step is formed, there is a step of exposing the surface of the multilayer reflective film in the ion beam non-irradiated region by an etching process.
According to the present invention, by performing the etching process subsequent to the ion beam irradiation step, the multilayer reflective film in the ion beam non-irradiated region is exposed in a state where the EUV light can be reflected. On the other hand, at the ion beam irradiation position, the multilayer reflective film is exposed in a state where the reflectance of EUV light is lowered. Therefore, it is possible to selectively form a desired drawing pattern having a different EUV light reflectance on the surface of the multilayer reflective film by irradiation with an ion beam.

また、本発明のパターン形成方法は、前記ミキシング工程において、前記高吸収膜に対して集束イオンビームを所定のパターンにあわせて走査処理し、前記走査処理によって所定のパターンをなす前記混合層を形成することが好ましい。
この発明によれば、集束イオンビームが採用されており、イオンビームが集束されているので、混合層を形成するためのイオンビームを高吸収膜に直接照射することができる。
In the pattern forming method of the present invention, in the mixing step, the high absorption film is scanned with a focused ion beam according to a predetermined pattern, and the mixed layer forming the predetermined pattern is formed by the scanning process. It is preferable to do.
According to the present invention, since the focused ion beam is employed and the ion beam is focused, the high absorption film can be directly irradiated with the ion beam for forming the mixed layer.

また、本発明のパターン形成方法は、前記成膜工程と前記ミキシング工程との間に前記高吸収膜の面上に所定のパターンを有するパターン膜を成膜するパターニング工程を備えることができる。   Moreover, the pattern formation method of this invention can be equipped with the patterning process of forming the pattern film which has a predetermined pattern on the surface of the said high absorption film between the said film-forming process and the said mixing process.

すなわち、本発明は、多層反射膜上にEUV光に対する吸収係数が高く、多層反射膜の最表面層とのミキシングによりエッチング速度が低下する層を積層し、その上に所定のパターン形成し、所定のパターンが形成された後にイオンビームが照射される。
この発明によれば、所定のパターン形状を有するパターン膜によってイオンビームの一部が遮られることで、多層反射膜には所定のパターンと同形状にイオンビームが照射される。この場合、一般的なパターン形成工程に対して本発明のパターン形成方法を好適に適用させることができる。
That is, according to the present invention, a layer having a high absorption coefficient for EUV light and having a lower etching rate due to mixing with the outermost surface layer of the multilayer reflective film is laminated on the multilayer reflective film, and a predetermined pattern is formed on the layer. After the pattern is formed, the ion beam is irradiated.
According to the present invention, a part of the ion beam is blocked by the pattern film having a predetermined pattern shape, so that the multilayer reflective film is irradiated with the ion beam in the same shape as the predetermined pattern. In this case, the pattern forming method of the present invention can be suitably applied to a general pattern forming process.

また、本発明のパターン形成方法は、前記最表面層がシリコンを主成分とすることが好ましい。
また、本発明のパターン形成方法は、前記高吸収膜がクロムを主成分とすることが好ましい。
In the pattern forming method of the present invention, it is preferable that the outermost surface layer contains silicon as a main component.
In the pattern forming method of the present invention, it is preferable that the high absorption film has chromium as a main component.

本発明の極端紫外露光用マスクは、本発明のパターン形成方法によって製造される極端紫外露光用マスクであって、前記多層反射膜が極端紫外光を反射可能で、かつ前記混合層が前記極端紫外光を吸収可能であることを特徴としている。
この発明によれば、多層反射膜と混合層とにおけるEUV光の反射率が異なっているので、EUV光の明暗に基づいて対象物に対してパターン形状を投影させることができる。
The extreme ultraviolet exposure mask of the present invention is an extreme ultraviolet exposure mask manufactured by the pattern forming method of the present invention, wherein the multilayer reflective film can reflect extreme ultraviolet light, and the mixed layer is the extreme ultraviolet. It is characterized by being able to absorb light.
According to this invention, since the reflectance of EUV light is different between the multilayer reflective film and the mixed layer, the pattern shape can be projected onto the object based on the brightness of the EUV light.

本発明の極端紫外露光用マスクの製造方法は、多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの製造方法であって、前記転写パターンの周囲で前記バッファー層が外部に露出された領域にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる周辺ミキシング工程と、前記混合層を残しつつ前記バッファー層をエッチングによって除去するエッチング工程と、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、転写パターンの周囲に混合層が形成されている。このため、転写パターンに基づいて対象物に転写パターンが投影される際に、転写パターンの周囲における多重露光が抑制できる。
The method for manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask according to the present invention includes an extreme ultraviolet exposure mask using a mask blank in which a buffer layer for pattern correction and an absorption layer for forming a transfer pattern are sequentially laminated on a multilayer reflective film. In this manufacturing method, the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the buffer layer are mixed by irradiating an ion beam to an area where the buffer layer is exposed to the outside around the transfer pattern, and the multilayer reflection is performed. A peripheral mixing step for producing a mixed layer having a reflectance lower than that of extreme ultraviolet light at the outermost surface layer of the film, and an etching step for removing the buffer layer by etching while leaving the mixed layer. It is characterized by.
According to this invention, the mixed layer is formed around the transfer pattern. For this reason, when the transfer pattern is projected onto the object based on the transfer pattern, multiple exposure around the transfer pattern can be suppressed.

本発明の極端紫外露光用マスクは、多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いて形成された極端紫外露光用マスクであって、前記転写パターンの周囲には、前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層が形成されていることを特徴としている。
この発明によれば、転写パターンの周囲に混合層が形成されている。このため、転写パターンに基づいて対象物に転写パターンが投影される際に、転写パターンの周囲における多重露光が抑制できる。
The extreme ultraviolet exposure mask of the present invention is an extreme ultraviolet formed by using a mask blank formed by sequentially laminating a pattern correction buffer layer and an absorption layer for forming a predetermined transfer pattern on a multilayer reflective film. An exposure mask, wherein the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the buffer layer are mixed around the transfer pattern, and is lower than the reflectance of extreme ultraviolet light in the outermost surface layer of the multilayer reflective film A mixed layer having a reflectance is formed.
According to this invention, the mixed layer is formed around the transfer pattern. For this reason, when the transfer pattern is projected onto the object based on the transfer pattern, multiple exposure around the transfer pattern can be suppressed.

本発明の極端紫外露光用マスクの修正方法は、多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの修正方法であって、前記転写パターンをなす前記吸収層が欠落して前記バッファー層が露出された欠落部にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる修正ミキシング工程と、外部に露出された前記バッファー層を、前記混合層と前記転写パターンをなす前記吸収層とを残してエッチング除去し、前記多層反射膜の最表面層を露出させるエッチング工程とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、極端紫外露光用マスクの製造過程において転写パターンの形成後に転写パターンの欠落が生じていたことが判明した場合に、欠落部に混合層を生じさせてEUV光の反射率を低下させることができる。したがって、混合層が形成されることで吸収層の欠落を修正することができる。
The method for correcting a mask for extreme ultraviolet exposure according to the present invention includes an extreme ultraviolet exposure using a mask blank in which a buffer layer for pattern correction and an absorption layer for forming a predetermined transfer pattern are sequentially laminated on a multilayer reflective film. A mask correction method, wherein the absorbing layer forming the transfer pattern is missing and the missing portion where the buffer layer is exposed is irradiated with an ion beam, and the outermost surface layer of the multilayer reflective film, the buffer layer, A mixing process that produces a mixed layer having a reflectance lower than that of extreme ultraviolet light in the outermost surface layer of the multilayer reflective film, and the buffer layer exposed to the outside is mixed with the mixed layer. An etching process for removing the etching layer leaving the absorbing layer forming the transfer pattern and exposing an outermost surface layer of the multilayer reflective film. .
According to the present invention, when it is determined that the transfer pattern is missing after the formation of the transfer pattern in the manufacturing process of the extreme ultraviolet exposure mask, a mixed layer is formed in the missing part to increase the reflectance of the EUV light. Can be reduced. Therefore, the missing of the absorption layer can be corrected by forming the mixed layer.

本発明のパターン形成方法によれば、多層反射膜内のミキシングが不十分で、EUV光に対する反射率が多少残っている状態であっても、表面に形成した混合層による吸収を併用できる。このため、多層膜内のミキシングを完全にするのに要するドーズ量よりも低いドーズ量のイオンビームで十分なパターンコントラストが得られる。
また、本発明の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法によれば、前述のように低いドーズ量のイオンビームで十分なパターンコントラストが得られるので、パターンの形成に要する時間を短縮することができ、十分なパターンコントラストを有する極端紫外露光用マスクを短時間で製造することができる。
また、本発明の極端紫外露光用マスクの修正方法によれば、混合層によって吸収層の欠落を修正できるので、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを安定して製造できる。
According to the pattern forming method of the present invention, absorption by the mixed layer formed on the surface can be used in combination even when mixing in the multilayer reflective film is insufficient and the reflectivity with respect to EUV light remains somewhat. Therefore, a sufficient pattern contrast can be obtained with an ion beam having a dose amount lower than the dose amount required for complete mixing in the multilayer film.
Further, according to the extreme ultraviolet exposure mask and the extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method of the present invention, a sufficient pattern contrast can be obtained with an ion beam having a low dose as described above. The mask for extreme ultraviolet exposure which can be shortened and has sufficient pattern contrast can be manufactured in a short time.
Further, according to the method for correcting an extreme ultraviolet exposure mask of the present invention, the missing of the absorption layer can be corrected by the mixed layer, and therefore an extreme ultraviolet exposure mask having a high contrast of the EUV light reflectance can be stably manufactured.

本発明の第1実施形態の極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the mask for extreme ultraviolet exposure of 1st Embodiment of this invention. 同実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法およびパターン形成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method and pattern formation method of the mask for extreme ultraviolet exposures of the embodiment. 同極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for the same extreme ultraviolet exposure. 同極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for the same extreme ultraviolet exposure. (A)および(B)は同極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for the same extreme ultraviolet exposure. 同極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for the same extreme ultraviolet exposure. 本発明の第2実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法およびパターン形成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method and pattern formation method of the mask for extreme ultraviolet exposure of 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. (A)および(B)は同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. (A)および(B)は同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. 同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程および同実施形態における極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment, and the structure of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. 本発明の第3実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法およびパターン形成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction method and pattern formation method of the mask for extreme ultraviolet exposure of 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. (A)および(B)は同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. 同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程および同実施形態における極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment, and the structure of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. 本発明の第4実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the mask for extreme ultraviolet exposure of 4th Embodiment of this invention. (A)ないし(C)は同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。(A) thru | or (C) is sectional drawing which shows one process of manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the embodiment. 同実施形態における極端紫外露光用マスクの製造の一過程および極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1 process of the manufacture of the mask for extreme ultraviolet exposure in the same embodiment, and the structure of the mask for extreme ultraviolet exposure.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態の極端紫外露光用マスク、パターン形成方法および極端紫外露光用マスクの製造方法について図1から図6を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an extreme ultraviolet exposure mask, a pattern forming method, and an extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(極端紫外露光用マスクの構成)
図1は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。図1に示すように、極端紫外露光用マスク1(以下「マスク1」と称する。)は、基板10と、基板10の面上に構成された多層反射膜12とを備えている。多層反射膜12の少なくとも一部には、多層反射膜12の各層が混合された第一混合層31と、第一混合層31に対して多層反射膜12の厚さ方向に重畳して形成された第二混合層32と、が構成されている。
(Configuration of extreme ultraviolet exposure mask)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the extreme ultraviolet exposure mask of this embodiment. As shown in FIG. 1, an extreme ultraviolet exposure mask 1 (hereinafter referred to as “mask 1”) includes a substrate 10 and a multilayer reflective film 12 formed on the surface of the substrate 10. At least a part of the multilayer reflective film 12 is formed so as to overlap the first mixed layer 31 in which the layers of the multilayer reflective film 12 are mixed and the first mixed layer 31 in the thickness direction of the multilayer reflective film 12. The second mixed layer 32 is configured.

基板10は、熱膨張率が小さい素材によって構成されていることが好ましく、本実施形態の基板10は、例えば酸化チタンを含有するガラス基板である。また、基板10と多層反射膜12との間は平坦に構成されていることが好ましく、基板10の第1面10aは平滑となるように研磨されている。   The substrate 10 is preferably made of a material having a small coefficient of thermal expansion, and the substrate 10 of this embodiment is a glass substrate containing, for example, titanium oxide. In addition, the substrate 10 and the multilayer reflective film 12 are preferably configured to be flat, and the first surface 10a of the substrate 10 is polished to be smooth.

多層反射膜12は、EUV光を反射可能に構成された反射膜である。本実施形態の多層反射膜12は、第一層12aと第二層12bとが交互に積層されて構成されている。第一層12aは、モリブデンを含有している。また第二層12bは、シリコンを含有している。本実施形態では、第一層と第二層とのそれぞれの厚さは、それぞれ2.8nmと4.2nmである。また、多層反射膜12は第一層12aと第二層12bとの積層数が40対となるように構成されている。なお、上述した第一層12aと第二層12bとの厚さおよび積層数は典型的な値を例示したもので、本実施形態の多層反射膜12の構成はこれに限られたものではない。   The multilayer reflective film 12 is a reflective film configured to reflect EUV light. The multilayer reflective film 12 of the present embodiment is configured by alternately laminating first layers 12a and second layers 12b. The first layer 12a contains molybdenum. The second layer 12b contains silicon. In the present embodiment, the thicknesses of the first layer and the second layer are 2.8 nm and 4.2 nm, respectively. The multilayer reflective film 12 is configured such that the number of stacked layers of the first layer 12a and the second layer 12b is 40 pairs. In addition, the thickness and the number of laminated layers of the first layer 12a and the second layer 12b described above exemplify typical values, and the configuration of the multilayer reflective film 12 of the present embodiment is not limited to this. .

多層反射膜12は、高温環境下において熱的に不安定になるように構成されており、所定温度以上に加熱された際には第一層12aと第二層12bとの界面にSi化合物(本実施形態ではモリブデンシリサイド)が生じて明瞭な界面が消失する。
第一混合層31は、多層反射膜12において上述のSi化合物が生じるように構成された部分である。第一混合層31は、第一層12aと第二層12bとの間に明瞭な界面が存在せず、第一層12aと第二層12bとが混合されて構成されている。本実施形態では、第一混合層31は、第一層12aと第二層12bとが完全に混合されている必要は無く、第一層12aと第二層12bとの界面が一部残存していても構わない。
The multilayer reflective film 12 is configured to be thermally unstable in a high temperature environment, and when heated to a predetermined temperature or higher, an Si compound (at the interface between the first layer 12a and the second layer 12b). In this embodiment, molybdenum silicide) is generated and the clear interface disappears.
The first mixed layer 31 is a portion configured to generate the above-described Si compound in the multilayer reflective film 12. The first mixed layer 31 is configured such that there is no clear interface between the first layer 12a and the second layer 12b, and the first layer 12a and the second layer 12b are mixed. In the present embodiment, the first mixed layer 31 does not need to be completely mixed with the first layer 12a and the second layer 12b, and a part of the interface between the first layer 12a and the second layer 12b remains. It does not matter.

第二混合層32は、多層反射膜12の最表面に露出されて構成されており、EUV光の吸収係数が高く、かつ、多層反射膜12の最表面層と混合されることによりエッチング速度が低下する成分を含有している。本実施形態では、第二混合層32はクロム(Cr)を含有している。また、第二混合層32は、多層反射膜12の第一層12aと混合されているため上述の第一混合層31と同様に明瞭な界面が消失している。第二混合層32においてこのように界面が消失した部分には、クロムシリサイドが生じている。   The second mixed layer 32 is configured to be exposed on the outermost surface of the multilayer reflective film 12, has a high EUV light absorption coefficient, and has an etching rate when mixed with the outermost surface layer of the multilayer reflective film 12. Contains decreasing components. In the present embodiment, the second mixed layer 32 contains chromium (Cr). Further, since the second mixed layer 32 is mixed with the first layer 12a of the multilayer reflective film 12, a clear interface disappears in the same manner as the first mixed layer 31 described above. In the portion where the interface disappears in the second mixed layer 32, chromium silicide is generated.

なお、EUV光の吸収係数が高く、かつ、多層反射膜12の最表面層と混合されることによりエッチング速度が低下する成分には、クロム以外を採用することができる。例えば鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、あるいはタングステン(W)などである。
第一混合層31と第二混合層32とによって混合層30が構成されている。
Note that components other than chromium can be used as a component that has a high EUV light absorption coefficient and that decreases the etching rate when mixed with the outermost surface layer of the multilayer reflective film 12. For example, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), titanium (Ti), or tungsten (W).
The first mixed layer 31 and the second mixed layer 32 constitute a mixed layer 30.

以下では、マスク1の作用について説明する。
図1に示すように、マスク1は、例えば多層反射膜12に対してEUV光L1を入射させると、多層反射膜12における各層でEUV光L1が反射される。一方で混合層30に対してEUV光L2を入射させると、第二混合層32においてはEUV光L2が吸収される。さらに第二混合層32を透過して第一混合層31まで到達したEUV光L2は第一混合層31において第一層12aと第二層12bとの界面が消失しているために反射不能であり、ガラス基板10側に透過するのにしたがって吸収される。その結果、多層反射膜12の面上において混合層30が構成された領域は、EUV光L2の反射率が低下している。
Below, the effect | action of the mask 1 is demonstrated.
As shown in FIG. 1, when EUV light L1 is incident on the multilayer reflective film 12, for example, the mask 1 reflects the EUV light L1 at each layer in the multilayer reflective film 12. On the other hand, when the EUV light L 2 is incident on the mixed layer 30, the EUV light L 2 is absorbed in the second mixed layer 32. Further, the EUV light L2 that has passed through the second mixed layer 32 and reached the first mixed layer 31 cannot be reflected because the interface between the first layer 12a and the second layer 12b disappears in the first mixed layer 31. Yes, it is absorbed as it passes through the glass substrate 10 side. As a result, in the region where the mixed layer 30 is formed on the surface of the multilayer reflective film 12, the reflectance of the EUV light L2 is reduced.

このように、多層反射膜12の一部に混合層30が配置されていることでEUV光L1、L2の反射光にコントラストが生じ、このコントラストに基づいて混合層30の形状に対応するパターンを露光することができる。   As described above, since the mixed layer 30 is disposed in a part of the multilayer reflective film 12, the reflected light of the EUV light L1 and L2 has a contrast, and a pattern corresponding to the shape of the mixed layer 30 is formed based on this contrast. Can be exposed.

(極端紫外露光用マスクの製造方法およびパターン形成方法)
以下では、マスク1の製造方法について詳述する。また、本実施形態のパターン形成方法についてもあわせて詳述する。
(Manufacturing method and pattern forming method of extreme ultraviolet exposure mask)
Below, the manufacturing method of the mask 1 is explained in full detail. The pattern forming method of this embodiment will also be described in detail.

図2は本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法を示すフローチャートである。また、図3〜図6は本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法における製造の一過程を示す断面図である。   FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask according to this embodiment. 3 to 6 are cross-sectional views showing one process of manufacturing in the manufacturing method of the extreme ultraviolet exposure mask of this embodiment.

図3は、図2に示す多層反射膜形成工程S10におけるマスク1の製造の一過程を示している。多層反射膜形成工程S10では、図3(A)に示すように板状の基板10の少なくとも片面(例えば第一面10a)が平滑に形成される。続いて、図3(B)に示すように、第一面10aの面上にモリブデンとシリコンとが交互に成膜されて、多層反射膜12が積層される。このとき、多層反射膜の最表面層はシリコンを主成分とする第二層12bである。   FIG. 3 shows a process of manufacturing the mask 1 in the multilayer reflective film forming step S10 shown in FIG. In the multilayer reflective film forming step S10, as shown in FIG. 3A, at least one surface (for example, the first surface 10a) of the plate-like substrate 10 is formed smoothly. Subsequently, as shown in FIG. 3B, molybdenum and silicon are alternately formed on the surface of the first surface 10a, and the multilayer reflective film 12 is laminated. At this time, the outermost surface layer of the multilayer reflective film is the second layer 12b mainly composed of silicon.

なお、多層反射膜形成工程S10において形成された基板10と多層反射膜12とを有する反射膜鏡については、一般に入手可能な適宜のMo/Si多層膜反射鏡を選択して採用することもできる。   In addition, about the reflective film mirror which has the board | substrate 10 and multilayer reflective film 12 which were formed in multilayer reflective film formation process S10, the generally available Mo / Si multilayer film reflective mirror can also be selected and employ | adopted. .

図2に示すように、多層反射膜形成工程S10に続いて、多層反射膜12に対して混合層30による所定のパターンを形成するパターン形成工程S20が行われる。所定のパターンとは、たとえばマスク1を用いてEUV光L1、L2を反射させる際に反射光のコントラストを付けて所望の回路形状を半導体基板上に露光するための回路パターンなどである。   As shown in FIG. 2, following the multilayer reflective film forming step S <b> 10, a pattern forming step S <b> 20 for forming a predetermined pattern by the mixed layer 30 on the multilayer reflective film 12 is performed. The predetermined pattern is, for example, a circuit pattern for exposing a desired circuit shape on a semiconductor substrate by adding contrast of reflected light when reflecting the EUV light L1 and L2 using the mask 1.

図4は、図2に示すパターン形成工程S20のうち成膜工程S21におけるマスク1の製造の一過程を示している。図4に示すように、成膜工程S21では、多層反射膜12の面上にクロムを主成分とする高吸収膜14を例えば20nmの厚さに形成する。この場合、純粋なクロム膜をスパッタリング法で形成すると結晶粒が成長しやすくなるため、フォトマスクで典型的に用いられているように窒素などを添加することが好ましい。   FIG. 4 shows a process of manufacturing the mask 1 in the film forming step S21 in the pattern forming step S20 shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the film forming step S21, the superabsorbent film 14 mainly composed of chromium is formed on the surface of the multilayer reflective film 12 to a thickness of, for example, 20 nm. In this case, when a pure chromium film is formed by a sputtering method, crystal grains are likely to grow. Therefore, it is preferable to add nitrogen or the like as typically used in a photomask.

続いて、図2に示すように高吸収膜14に対してイオンビーム20を照射して混合層30を生じさせるミキシング工程S22が行われる。図5(A)、(B)はミキシング工程S22におけるマスク1の製造の一過程を示している。図5(A)に示すように、ミキシング工程S22では、高吸収膜14に向かって集束イオンビーム20が照射される。イオンビーム20としてはガリウム(Ga)等の液体金属のイオン源を用いることができる。また、集束イオンビーム20の加速電圧は30kV〜100kV程度でよい。また、集束イオンビーム20の照射ドーズ量は、用いるイオン源、加速電圧、所望の反射率によって異なるが、典型的には10〜1014ions/cm程度であることが好ましい。 Subsequently, as shown in FIG. 2, a mixing step S <b> 22 is performed in which the high absorption film 14 is irradiated with the ion beam 20 to generate the mixed layer 30. 5A and 5B show a process of manufacturing the mask 1 in the mixing step S22. As shown in FIG. 5A, in the mixing step S22, the focused ion beam 20 is irradiated toward the high absorption film. As the ion beam 20, a liquid metal ion source such as gallium (Ga) can be used. Further, the acceleration voltage of the focused ion beam 20 may be about 30 kV to 100 kV. The irradiation dose of the focused ion beam 20 varies depending on the ion source to be used, the acceleration voltage, and the desired reflectance, but is preferably about 10 8 to 10 14 ions / cm 2 .

図5(B)に示すように、集束イオンビーム20が照射された後では、上述したような所定のパターンが描画されている。所定のパターンは集束イオンビーム20が照射された位置に対応して第一混合層31と第二混合層32とが生じることによって形成されている。また、第二混合層32と高吸収膜14との界面は不明瞭であるが、その不明瞭な界面は多層反射膜12の最表面層である第二層12bを構成するシリコンが高吸収膜14の中に拡散する距離の分だけ高吸収膜14の内側に入った位置にある。
一方、第一混合層31では多層反射膜12の第一層12aと第二層12bとが混合されてその界面が不明瞭になっている。
As shown in FIG. 5B, after the focused ion beam 20 is irradiated, the predetermined pattern as described above is drawn. The predetermined pattern is formed by the first mixed layer 31 and the second mixed layer 32 corresponding to the position where the focused ion beam 20 is irradiated. The interface between the second mixed layer 32 and the superabsorbent film 14 is unclear, but the unclear interface is formed by the silicon constituting the second layer 12b, which is the outermost surface layer of the multilayer reflective film 12, being a superabsorbent film. 14 is located at the inside of the superabsorbent film 14 by the distance that diffuses into it.
On the other hand, in the first mixed layer 31, the first layer 12a and the second layer 12b of the multilayer reflective film 12 are mixed, and the interface is unclear.

ミキシング工程S22では、第一混合層31において第一層12aと第二層12bとを完全に混合することは必須ではない。つまり、上述した集束イオンビーム20の照射ドーズ量は第一層12aと第二層12bとを完全に混合するほどに高くなくてもよい。また、集束イオンビーム20の照射時間についても同様に第一層12aと第二層12bとを完全に混合する時間よりも短い時間で構わない。   In the mixing step S22, it is not essential to completely mix the first layer 12a and the second layer 12b in the first mixed layer 31. That is, the irradiation dose of the focused ion beam 20 described above may not be so high that the first layer 12a and the second layer 12b are completely mixed. Similarly, the irradiation time of the focused ion beam 20 may be shorter than the time for completely mixing the first layer 12a and the second layer 12b.

続いて、図2に示すように高吸収膜14をエッチング除去するエッチング工程S23が行われる。図6はエッチング工程S23におけるマスク1の製造の一過程を示している。図6に示すように、塩素と酸素を含むガスによるプラズマを用いたドライエッチングにより高吸収膜14を加工除去し、集束イオンビーム20を照射していない部分の多層反射膜12を表面に露出させる。集束イオンビーム20を照射した部分については、上述したように高吸収膜14と多層反射膜12の界面、および多層反射膜12の内部でミキシングが起こる。また、構造が変質した第一混合層31の上にクロムシリサイドを含有する第二混合層32が積層された状態になっている。
混合層30では、上述のようにEUV光の反射率が低下している。これにより、多層反射膜12と混合層30とによって、集束イオンビーム20の走査によって描画されたパターンにしたがってEUV光に対する反射率が選択的に低下されたパターンが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 2, an etching step S23 for removing the high absorption film 14 by etching is performed. FIG. 6 shows a process of manufacturing the mask 1 in the etching step S23. As shown in FIG. 6, the high absorption film 14 is processed and removed by dry etching using plasma containing a gas containing chlorine and oxygen, and the portion of the multilayer reflective film 12 that is not irradiated with the focused ion beam 20 is exposed to the surface. . In the portion irradiated with the focused ion beam 20, mixing occurs at the interface between the high absorption film 14 and the multilayer reflective film 12 and inside the multilayer reflective film 12 as described above. Further, the second mixed layer 32 containing chromium silicide is laminated on the first mixed layer 31 whose structure has been altered.
In the mixed layer 30, the reflectance of the EUV light is reduced as described above. Thereby, the multilayer reflective film 12 and the mixed layer 30 form a pattern in which the reflectivity with respect to the EUV light is selectively lowered according to the pattern drawn by the scanning of the focused ion beam 20.

以上説明したように、本実施形態の極端紫外露光用マスク1、極端紫外露光用マスクの製造方法、パターン形成方法によれば、多層反射膜12の内部での第一層12aと第二層12bとの混合に加えて多層反射膜12と高吸収膜14との混合が起こる。つまり、EUV光の反射率を低下させるための構成として第一混合層31と第二混合層32との複数の要素を備えている。このため、例えば多層反射膜12の内部でのミキシングが不十分で、第一混合層31においてEUV光に対する反射率が多少残っている状態であっても、第一混合層31の表面に形成された第二混合層32におけるEUV光の吸収を併用できる。このため、混合層を生じさせるためのイオンビームのドーズが従前より低く抑えられ、かつ十分なパターンコントラストが得られる。   As described above, according to the extreme ultraviolet exposure mask 1, the extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method, and the pattern forming method of the present embodiment, the first layer 12 a and the second layer 12 b in the multilayer reflective film 12. In addition to the mixing, the multilayer reflection film 12 and the high absorption film 14 are mixed. That is, a plurality of elements of the first mixed layer 31 and the second mixed layer 32 are provided as a configuration for reducing the reflectance of the EUV light. For this reason, for example, even when mixing inside the multilayer reflective film 12 is insufficient and the reflectance of the EUV light in the first mixed layer 31 remains somewhat, it is formed on the surface of the first mixed layer 31. Further, the absorption of EUV light in the second mixed layer 32 can be used in combination. For this reason, the dose of the ion beam for generating the mixed layer is suppressed lower than before, and a sufficient pattern contrast is obtained.

また、第一混合層31により反射率が低下するため、第二混合層32の厚さは例えば前記特許文献1に示されるような吸収層より薄い状態であっても十分にパターンコントラストが得られる。このため、第二混合層32が多層反射膜12の厚さ方向で多層反射膜12の最表面から突出される高さを低く抑えることができる。したがって、多層反射膜12に対して角度を有して入射されるEUV光が第二混合層32によって遮られることが抑制される。その結果、所定のパターンに対してより忠実に露光光(EUV光)を反射させることができる。   Further, since the reflectance is lowered by the first mixed layer 31, a sufficient pattern contrast can be obtained even if the thickness of the second mixed layer 32 is thinner than the absorbing layer as disclosed in Patent Document 1, for example. . For this reason, the height by which the second mixed layer 32 protrudes from the outermost surface of the multilayer reflective film 12 in the thickness direction of the multilayer reflective film 12 can be kept low. Therefore, the EUV light incident at an angle with respect to the multilayer reflective film 12 is suppressed from being blocked by the second mixed layer 32. As a result, exposure light (EUV light) can be reflected more faithfully with respect to a predetermined pattern.

また、ミキシング工程S22では集束イオンビーム20が照射されて混合層30が生じ、さらに続いてエッチング工程S23が行われて混合層30が露出される。そのため、集束イオンビーム20が未照射の領域の多層反射膜12はEUV光を反射可能な状態で露出され、一方でイオンビーム照射位置における多層反射膜12は混合層30によってEUV光の反射率が低下した状態で露出される。従って、イオンビームの照射によって多層反射膜の表面にEUV光の反射率が異なる所望の描画パターンを選択的に形成させることができる。   In the mixing step S22, the focused ion beam 20 is irradiated to form the mixed layer 30, and then the etching step S23 is performed to expose the mixed layer 30. Therefore, the multilayer reflective film 12 in the region where the focused ion beam 20 is not irradiated is exposed in a state in which EUV light can be reflected, while the multilayer reflective film 12 at the ion beam irradiation position has the EUV light reflectivity by the mixed layer 30. Exposed in a lowered state. Therefore, it is possible to selectively form a desired drawing pattern having a different EUV light reflectance on the surface of the multilayer reflective film by irradiation with an ion beam.

また、イオンビームとして集束イオンビームが用いられていることで、イオンビームが高吸収膜14上を走査処理するように照射されるだけで混合層30のパターンを形成することができる。このため、回路形状等の所定のパターンを形成するための材料を削減して効率的に極端紫外露光用マスクを製造することができる。   Further, since the focused ion beam is used as the ion beam, the pattern of the mixed layer 30 can be formed only by irradiating the ion beam so as to scan the surface of the high absorption film 14. For this reason, a material for forming a predetermined pattern such as a circuit shape can be reduced, and an extreme ultraviolet exposure mask can be efficiently manufactured.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法、およびパターン形成方法について図7から図11を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
(Second Embodiment)
Next, an extreme ultraviolet exposure mask, an extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method, and a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態では、製造される極端紫外露光用マスクの構成は上述の第1実施形態のマスク1とほぼ同様である。しかしながら、その製造方法、およびパターン形成方法が上述の第1実施形態と異なっている。本実施形態では、高吸収膜14が積層されたあと、高吸収膜14にさらにイオンビームに対する阻止能の高い材料を含有するパターン膜16を積層して所定のパターンを有するマスキングを施した後に、全面にイオンビーム20を照射している。   In this embodiment, the configuration of the manufactured extreme ultraviolet exposure mask is substantially the same as the mask 1 of the first embodiment described above. However, the manufacturing method and the pattern forming method are different from those of the first embodiment. In the present embodiment, after the superabsorbent film 14 is laminated, the pattern film 16 containing a material having a high ability to block the ion beam is further laminated on the superabsorbent film 14 and masking having a predetermined pattern is performed. The entire surface is irradiated with the ion beam 20.

図7は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法およびパターン形成方法を示すフローチャートである。また、図8〜図11は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。
図7に示すように、本実施形態では、パターン形成工程S20に代えてパターン形成工程S120を備えている。パターン形成工程S120は、第1実施形態と同様な成膜工程の後にパターニング工程S122と、ミキシング工程S123と、エッチング工程S124とを備えている。
FIG. 7 is a flowchart showing a method for manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask and a pattern forming method according to this embodiment. 8 to 11 are cross-sectional views showing a process of manufacturing the extreme ultraviolet exposure mask of this embodiment.
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a pattern forming step S120 is provided instead of the pattern forming step S20. The pattern forming step S120 includes a patterning step S122, a mixing step S123, and an etching step S124 after the film forming step similar to that of the first embodiment.

図8は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図で、図7に示す成膜工程S21が完了した後の状態を示している。成膜工程S21までの工程は第1実施形態と同様に行うことができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing the extreme ultraviolet exposure mask of the present embodiment, and shows a state after the film formation step S21 shown in FIG. 7 is completed. The steps up to the film forming step S21 can be performed as in the first embodiment.

図9(A)および(B)は、パターニング工程S122における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示す断面図である。図9(A)に示すように、パターニング工程S122では、高吸収膜14の面上にタンタルを主成分とするパターン膜16を形成する。パターン膜16はイオンビームのマスキングパターンとして使用するので膜厚が大きい方が有利であるが、膜厚が大きすぎるとパターンを高精度で形成するのが難しくなる。本実施形態では、パターン膜16の膜厚は例えば70nmである。なお、パターン膜16の膜厚は、後述するミキシング工程S123で用いるイオンビームの種類、加速電圧、ドーズ量に応じて選択される。   9A and 9B are cross-sectional views showing a process of manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask in the patterning step S122. As shown in FIG. 9A, in the patterning step S122, a pattern film 16 containing tantalum as a main component is formed on the surface of the high absorption film. Since the pattern film 16 is used as an ion beam masking pattern, it is advantageous to have a large film thickness. However, if the film thickness is too large, it becomes difficult to form the pattern with high accuracy. In the present embodiment, the film thickness of the pattern film 16 is 70 nm, for example. The film thickness of the pattern film 16 is selected according to the type of ion beam, acceleration voltage, and dose used in the mixing step S123 described later.

次に、図9(B)に示すように電子線リソグラフィ技術等を用いて所定のパターン形状を有するレジストパターンを形成してパターン膜16を所定のパターン形状に形成する。なお、レジストをマスクとしてエッチングすることにより所定のパターンを形成する場合には、最終的に必要なパターンを白黒反転させたものとしておく。また、図には示さないがリフトオフ法によって同様にパターンを形成する場合には、最終的に必要なパターンをレジストで形成することで、同様の結果が得られる。   Next, as shown in FIG. 9B, a resist pattern having a predetermined pattern shape is formed using an electron beam lithography technique or the like to form a pattern film 16 in a predetermined pattern shape. In the case where a predetermined pattern is formed by etching using a resist as a mask, it is assumed that the necessary pattern is finally reversed in black and white. Although not shown in the figure, when a pattern is similarly formed by the lift-off method, a similar result can be obtained by finally forming a necessary pattern with a resist.

続いて、図7に示すようにミキシング工程S123が行われる。図10(A)および(B)は、ミキシング工程S123における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示している。   Subsequently, a mixing step S123 is performed as shown in FIG. FIGS. 10A and 10B show a process of manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask in the mixing step S123.

図10(A)に示すように、ミキシング工程S123では所定のパターンが形成されたパターン膜16上から全面にイオンビーム20を照射する。イオンビーム20の照射量は第1実施形態と同様でよい。イオンビーム20は、パターン膜16には吸収されるが、パターニング工程S122においてパターン膜16に形成された厚さ方向の貫通孔の部分では高吸収膜14および多層反射膜12に到達可能である。   As shown in FIG. 10A, in the mixing step S123, the entire surface is irradiated with the ion beam 20 from the pattern film 16 on which the predetermined pattern is formed. The irradiation amount of the ion beam 20 may be the same as that in the first embodiment. The ion beam 20 is absorbed by the pattern film 16, but can reach the high absorption film 14 and the multilayer reflective film 12 in the through-hole portion in the thickness direction formed in the pattern film 16 in the patterning step S <b> 122.

図10(B)に示すように、パターン膜16に形成された貫通孔を介して照射されたイオンビーム20によって、多層反射膜12と高吸収膜14との間には第1実施形態と同様に第二混合層32が生じる。同時に、多層反射膜12の第一層12aと第二層12bとは混合されて第一混合層31を生じる。こうして第1実施形態と同様に所定のパターン形状をなす混合層30のパターンが形成される。   As shown in FIG. 10B, the ion beam 20 irradiated through the through-hole formed in the pattern film 16 causes a gap between the multilayer reflective film 12 and the high absorption film 14 as in the first embodiment. The second mixed layer 32 is formed. At the same time, the first layer 12 a and the second layer 12 b of the multilayer reflective film 12 are mixed to produce the first mixed layer 31. Thus, a pattern of the mixed layer 30 having a predetermined pattern shape is formed as in the first embodiment.

続いて、図7に示すようにエッチング工程S124が行われる。図11は、エッチング工程S124における極端紫外露光用マスクの製造の一過程を示している。図11に示すように、パターン膜16をエッチング除去し、さらに引き続いて高吸収膜14をエッチング除去する。パターン膜16でマスキングされた領域には多層反射膜12の最表面が露出している。これに対して、パターン膜16に形成された貫通孔に対応した多層反射膜12の表面の領域にはクロムとシリコンを含有してなる第二混合層32が残留している。また、多層反射膜12の内部にはシリコンとモリブデンが混合されてなる第一混合層31が生じている。このように、第一混合層31と第二混合層32とを有する混合層30によってEUV光に対する反射率が選択的に低下したパターンが形成された極端紫外露光用マスク100が製造される。   Subsequently, an etching step S124 is performed as shown in FIG. FIG. 11 shows a process of manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask in the etching step S124. As shown in FIG. 11, the pattern film 16 is removed by etching, and then the high absorption film 14 is removed by etching. The outermost surface of the multilayer reflective film 12 is exposed in the area masked by the pattern film 16. On the other hand, the second mixed layer 32 containing chromium and silicon remains in the region of the surface of the multilayer reflective film 12 corresponding to the through-hole formed in the pattern film 16. In addition, a first mixed layer 31 in which silicon and molybdenum are mixed is generated inside the multilayer reflective film 12. As described above, the extreme ultraviolet exposure mask 100 in which the pattern in which the reflectance with respect to the EUV light is selectively reduced is formed by the mixed layer 30 including the first mixed layer 31 and the second mixed layer 32 is manufactured.

本実施形態では、パターン膜16が高吸収膜14の面上に積層されることで、イオンビームがパターン膜16の全面に照射されても所定のパターンの形状を有する混合層30を構成することができる。したがって、イオンビームの軌跡を厳密に制御できない装置に対しても本発明を好適に適用させてEUV光の反射光のコントラストを高めることができる。   In the present embodiment, the pattern film 16 is laminated on the surface of the high absorption film 14, thereby forming the mixed layer 30 having a predetermined pattern shape even when the entire surface of the pattern film 16 is irradiated with the ion beam. Can do. Therefore, the present invention can be suitably applied even to an apparatus in which the trajectory of the ion beam cannot be strictly controlled, and the contrast of reflected EUV light can be increased.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法について図12〜図15を参照して説明する。本実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法は、多層反射膜12の面上にEUV光を吸収可能で所定のパターン形状を有するパターン膜16が配置された極端紫外露光用マスクのパターンを修正する方法である。本実施形態の極端紫外露光用マスクは、上述の各実施形態とは異なり、パターン膜16はエッチングによって剥離されず、パターン膜16によってEUV光の反射が抑制されてEUV光の反射光のコントラストが生じるマスクである。
(Third embodiment)
Next, a method for correcting an extreme ultraviolet exposure mask according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The extreme ultraviolet exposure mask correction method of this embodiment corrects the pattern of the extreme ultraviolet exposure mask in which the pattern film 16 that can absorb EUV light and has a predetermined pattern shape is disposed on the surface of the multilayer reflective film 12. It is a method to do. Unlike the above-described embodiments, the extreme ultraviolet exposure mask of this embodiment is not peeled off by etching, and the reflection of EUV light is suppressed by the pattern film 16 so that the contrast of reflected light of EUV light is high. The resulting mask.

図12は、本実施形態のパターン修正方法を示すフローチャートである。また、図13〜図15は極端紫外露光用マスクの製造工程におけるパターン修正の工程の一過程を示す断面図である。
本実施形態では、例えば多層反射膜12上にパターン修正用のバッファー層(高吸収膜14)と所定の転写パターンを形成するための吸収層(パターン膜16)とを順次積層してなるマスクブランクス200a(不図示)を用いることができる。パターン膜16に所定のパターンを形成するまでの工程は第2実施形態と同様の多層反射膜形成工程S10、成膜工程S21、およびパターニング工程S122が適用される(図12参照)。
FIG. 12 is a flowchart showing the pattern correction method of this embodiment. 13 to 15 are cross-sectional views showing one process of the pattern correction process in the manufacturing process of the extreme ultraviolet exposure mask.
In the present embodiment, for example, a mask blank formed by sequentially laminating a buffer layer for pattern correction (high absorption film 14) and an absorption layer (pattern film 16) for forming a predetermined transfer pattern on the multilayer reflective film 12. 200a (not shown) can be used. A multilayer reflective film forming step S10, a film forming step S21, and a patterning step S122 similar to those in the second embodiment are applied until a predetermined pattern is formed on the pattern film 16 (see FIG. 12).

図13は、パターニング工程S122が完了した状態を示す断面図である。図13に示すように、パターニング工程S122の完了後に、パターン膜16の厚さ方向にピンホール40が生じている。ピンホール40は、パターニング工程S122において想定しないパターン膜16の欠落部である。ピンホール40は、例えばパターニング工程S122の後に実施されるパターン膜16の欠陥検査によって判明する。なお、ピンホール40が残存したままでは、ピンホール40を介してEUV光が入射し、多層反射膜12で反射してピンホール40から出射可能である。このため、想定しないEUV光の反射光を生じることで意図しない露光欠陥を生じることがある。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the patterning step S122 is completed. As shown in FIG. 13, after the patterning step S122 is completed, a pinhole 40 is generated in the thickness direction of the pattern film 16. The pinhole 40 is a missing portion of the pattern film 16 that is not assumed in the patterning step S122. The pinhole 40 is determined by, for example, a defect inspection of the pattern film 16 performed after the patterning step S122. If the pinhole 40 remains, EUV light can enter through the pinhole 40 and can be reflected by the multilayer reflective film 12 and emitted from the pinhole 40. For this reason, unintended exposure defects may occur due to unexpected reflected EUV light.

図14(A)、および(B)は、図12に示す修正ミキシング工程S223における極端紫外露光用マスクの修正の一過程を示す断面図である。修正ミキシング工程S223では、ピンホール40内にイオンビーム20が照射され、ピンホール40を介して高吸収膜14および多層反射膜12にイオンビーム20が到達する。
すると、上述の各実施形態と同様にイオンビーム20が照射された領域に混合層30が生じる。このとき、図14(B)に示すようにピンホール40に対してパターン膜16の厚さ方向で重畳する多層反射膜12の第一層12a、第二層12b、高吸収膜14の部分が混合層30になる。混合層30では、上述の通りEUV光の反射率が低下している。
14A and 14B are cross-sectional views illustrating a process of correcting the extreme ultraviolet exposure mask in the correction mixing step S223 illustrated in FIG. In the modified mixing step S223, the ion beam 20 is irradiated into the pinhole 40, and the ion beam 20 reaches the high absorption film 14 and the multilayer reflective film 12 through the pinhole 40.
Then, the mixed layer 30 is generated in the region irradiated with the ion beam 20 as in the above embodiments. At this time, as shown in FIG. 14B, the portions of the first layer 12a, the second layer 12b, and the high absorption film 14 of the multilayer reflective film 12 that overlap the pinhole 40 in the thickness direction of the pattern film 16 are The mixed layer 30 is obtained. In the mixed layer 30, the reflectance of EUV light is reduced as described above.

続いて、図12に示すエッチング工程S124が行われる。図15はエッチング工程S124における極端紫外露光用マスクの修正の一過程を示す断面図である。図15に示すように、エッチング工程S124では、塩素と酸素を含むガスを用いたドライエッチングにより、パターン膜16を残して高吸収膜14を除去する。すると、パターン膜16に厚さ方向に貫通する貫通孔の部分に対応する多層反射膜12の表面が外部に露出される。ここで、第二混合層32は多層反射膜12の最表面に残存しており、EUV光の反射率が低下している。これにより、本実施形態の修正方法により修正された極端紫外露光用マスク200は、物理的にはピンホール40は空いているがピンホール40部分ではEUV光は反射されないため、ピンホール40による欠陥が修正されたことになる。   Subsequently, an etching step S124 shown in FIG. 12 is performed. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a process of correcting the extreme ultraviolet exposure mask in the etching step S124. As shown in FIG. 15, in the etching step S124, the high absorption film 14 is removed while leaving the pattern film 16 by dry etching using a gas containing chlorine and oxygen. Then, the surface of the multilayer reflective film 12 corresponding to the portion of the through hole that penetrates the pattern film 16 in the thickness direction is exposed to the outside. Here, the second mixed layer 32 remains on the outermost surface of the multilayer reflective film 12, and the reflectance of the EUV light is reduced. As a result, the extreme ultraviolet exposure mask 200 corrected by the correction method of the present embodiment is physically free of the pinhole 40, but EUV light is not reflected in the pinhole 40 portion. Has been corrected.

本実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法によれば、多層反射膜12の第一層12aと第二層12bとを混合させて周期構造を破壊するとともに、第二混合層32による光吸収を併用することができる。このため、例えば従来のように多層反射膜の周期構造を破壊することによってのみ反射率を低下させる方法に比してイオンビームのドーズ量が低くても十分な修正効果が得られる。   According to the extreme ultraviolet exposure mask correction method of this embodiment, the first layer 12a and the second layer 12b of the multilayer reflective film 12 are mixed to destroy the periodic structure, and the light absorption by the second mixed layer 32 is performed. Can be used in combination. For this reason, for example, a sufficient correction effect can be obtained even if the dose amount of the ion beam is low as compared with the conventional method of reducing the reflectance only by destroying the periodic structure of the multilayer reflective film.

また、本発明による混合層30と、多層反射膜12上のパターン膜16とを併用しているので、パターン膜16の検査を実施してパターン膜16の一部の欠落が判明した場合に簡便にパターンを修正できる。   Further, since the mixed layer 30 according to the present invention and the pattern film 16 on the multilayer reflective film 12 are used in combination, it is convenient when the pattern film 16 is inspected and a part of the pattern film 16 is missing. The pattern can be corrected.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法について図16〜図18を参照して説明する。
半導体基板上に多数のチップを形成する際に、隣接するチップとの境界部を露光装置で完全に遮蔽するのが困難な場合がある。本実施形態では、半導体基板などの上に転写するためのパターン以外に、このパターンの周辺に補助的に用いる領域に混合層30が構成されている。
(Fourth embodiment)
Next, an extreme ultraviolet exposure mask and an extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
When a large number of chips are formed on a semiconductor substrate, it may be difficult to completely shield the boundary between adjacent chips with an exposure apparatus. In the present embodiment, in addition to the pattern for transferring onto a semiconductor substrate or the like, the mixed layer 30 is configured in a region used auxiliary around the pattern.

図16は本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態では、上述の第2実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法に対して、ミキシング工程S123に代えて周辺ミキシング工程S323を備える点で異なっている。また、パターニング工程S122までは第2実施形態と同様の工程がおこなわれる。   FIG. 16 is a flowchart showing a method for manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask according to this embodiment. The present embodiment is different from the above-described extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method of the second embodiment in that a peripheral mixing step S323 is provided instead of the mixing step S123. In addition, the same processes as in the second embodiment are performed up to the patterning process S122.

図17(A)ないし(C)は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの製造方法における製造の一過程をそれぞれ示す断面図である。
図17(A)は、パターニング工程S122が完了した状態を示している。この時、パターン膜16には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔はパターン膜16の面に沿って所定のパターンを構成している。
FIGS. 17A to 17C are cross-sectional views respectively showing one process of manufacturing in the method for manufacturing an extreme ultraviolet exposure mask of the present embodiment.
FIG. 17A shows a state where the patterning step S122 is completed. At this time, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed in the pattern film 16, and the through holes form a predetermined pattern along the surface of the pattern film 16.

ここで、図17の符号Aの領域は半導体基板上に転写されるパターンが形成される領域、符号Bは転写されるチップに隣接する位置のチップに対応するマスク面上の位置を表している。領域Aの外側には露光光が入射しないことが好ましいが、種々のパターンに対応して露光装置側で厳密にパターン領域のみに光を入射させることは実際には困難である。このため、図17の符号Cに示すような隣接チップ位置に対応する位置にまで露光光が入射してしまう場合がある。この場合、符号Bと符号Cとで示す領域が互いに重なる部分(周辺領域50)は多重露光されることになるため、EUV光の反射率が十分に低くなっている必要がある。   Here, an area A in FIG. 17 indicates an area where a pattern to be transferred is formed on the semiconductor substrate, and an area B indicates a position on the mask surface corresponding to a chip adjacent to the chip to be transferred. . Although it is preferable that the exposure light does not enter the outside of the region A, it is actually difficult to make the light incident only on the pattern region strictly on the exposure apparatus side corresponding to various patterns. For this reason, the exposure light may enter a position corresponding to the adjacent chip position as indicated by reference numeral C in FIG. In this case, a portion (peripheral region 50) where the regions indicated by the reference characters B and C overlap each other is subjected to multiple exposure, and thus the reflectance of the EUV light needs to be sufficiently low.

本実施形態では、周辺領域50については、パターン膜16が開口されて高吸収膜14が外部に露出された状態にしておく。これはあらかじめパターン膜16を加工するパターンデータにこの周囲の枠状部分のデータを入れておいても良いし、レーザー描画装置等を用いて、重ね描画技術によって形成してもよい。このとき、上述の第3実施形態に示したようにパターン膜16の欠陥検査および修正を行うことができる。次に、図17(B)に示すように、周辺領域50にイオンビーム20を照射する。すると、図17(C)に示すように高吸収膜14と多層反射膜12の界面、および多層反射膜12の内部で混合層30が生じる。   In the present embodiment, the peripheral region 50 is left in a state where the pattern film 16 is opened and the high absorption film 14 is exposed to the outside. In this case, the data of the peripheral frame-like portion may be put in the pattern data for processing the pattern film 16 in advance, or the pattern data may be formed by an overlay drawing technique using a laser drawing apparatus or the like. At this time, defect inspection and correction of the pattern film 16 can be performed as shown in the third embodiment. Next, as shown in FIG. 17B, the peripheral region 50 is irradiated with the ion beam 20. Then, as shown in FIG. 17C, a mixed layer 30 is generated at the interface between the high absorption film 14 and the multilayer reflective film 12 and inside the multilayer reflective film 12.

引き続いて、図16に示すエッチング工程S124が行われ、塩素と酸素を含むガスを用いたドライエッチングにより、パターン膜16の開口部に露出する高吸収膜14が除去され、下層の多層反射膜12が露出される。このとき、混合層30が形成された周辺領域50では第二混合層32が残留している。このようにして本実施形態の極端紫外露光用マスク300が製造される。   Subsequently, the etching step S124 shown in FIG. 16 is performed, and the high absorption film 14 exposed in the opening of the pattern film 16 is removed by dry etching using a gas containing chlorine and oxygen, and the lower multilayer reflective film 12 is removed. Is exposed. At this time, the second mixed layer 32 remains in the peripheral region 50 where the mixed layer 30 is formed. In this manner, the extreme ultraviolet exposure mask 300 of the present embodiment is manufactured.

本実施形態の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法では、半導体基板などに転写されるパターンの周辺の領域にEUV光の反射率が低下された枠状の周辺領域50が形成されている。したがって、多重露光の可能性がある領域において好適に露光光の反射を抑制することができる。   In the extreme ultraviolet exposure mask and the extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method of the present embodiment, a frame-shaped peripheral region 50 in which the reflectance of EUV light is reduced is formed in a peripheral region of a pattern transferred to a semiconductor substrate or the like. Has been. Therefore, reflection of exposure light can be suitably suppressed in a region where there is a possibility of multiple exposure.

また、パターン膜16の厚さによる影の影響を小さくするためにパターン膜16が薄く構成された場合でも、周辺領域50ではパターン膜16に代えて混合層30によってEUV光が吸収される。このため、パターン膜16が薄いためにパターン膜16を透過するEUV光による影響を抑制できるので多重露光の抑制に特に顕著な効果を奏することができる。   Even when the pattern film 16 is thin in order to reduce the influence of the shadow due to the thickness of the pattern film 16, EUV light is absorbed by the mixed layer 30 in the peripheral region 50 instead of the pattern film 16. For this reason, since the pattern film 16 is thin, the influence of the EUV light transmitted through the pattern film 16 can be suppressed, so that a particularly remarkable effect can be obtained in suppressing multiple exposure.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態及び変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
例えば、上述の各実施形態に特徴的な構成は、各実施形態の間で適宜組み合わせて実施をすることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included. Further, the constituent elements shown in the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate.
For example, the structures characteristic of the above-described embodiments can be implemented by appropriately combining the embodiments.

1、100、200、300 極端紫外露光用マスク
10 基板
12 多層反射膜
12a 第一層
12b 第二層
14 高吸収膜(バッファー層)
16 パターン膜(吸収パターン)
30 混合層
31 第一混合層
32 第二混合層
200a マスクブランクス
S20、S120、S220、S320 パターン形成工程
S21 成膜工程
S22、S123 ミキシング工程
S23、S124 エッチング工程
S122 パターニング工程
S223 修正ミキシング工程
S323 周辺ミキシング工程
L1、L2 極端紫外光(EUV光)
1, 100, 200, 300 Extreme ultraviolet exposure mask 10 Substrate 12 Multi-layer reflective film 12a First layer 12b Second layer 14 High absorption film (buffer layer)
16 Pattern film (absorption pattern)
30 Mixed layer 31 First mixed layer 32 Second mixed layer 200a Mask blanks S20, S120, S220, S320 Pattern forming step S21 Film forming step S22, S123 Mixing step S23, S124 Etching step S122 Patterning step S223 Correction mixing step S323 Peripheral mixing Process L1, L2 Extreme ultraviolet light (EUV light)

Claims (9)

極端紫外光を反射可能な多層反射膜を有する基板における前記多層反射膜の面上に、前記極端紫外光の吸収係数が前記多層反射膜における吸収係数よりも高く、かつ、前記多層反射膜の最表面層と混合されることによりエッチング速度が低下する高吸収膜を形成する成膜工程と、
前記高吸収膜に対してイオンビームを照射して、前記多層反射膜の内部における各層が混合された第一混合層と、前記最表面層と前記高吸収膜との間に前記最表面層と前記高吸収膜とが混合された第二混合層と、を有する混合層を生じさせるミキシング工程と、
前記ミキシング工程に続いてエッチングによって前記混合層を除く前記高吸収膜の成分を除去して前記多層反射膜の最表面層および前記混合層を露出させるエッチング工程と、
を備えるパターン形成方法。
An absorption coefficient of the extreme ultraviolet light is higher than an absorption coefficient of the multilayer reflection film on the surface of the multilayer reflection film in a substrate having a multilayer reflection film capable of reflecting extreme ultraviolet light, and the multilayer reflection film has the highest absorption coefficient. A film forming step of forming a high absorption film whose etching rate is reduced by being mixed with the surface layer;
Irradiating the high absorption film with an ion beam, the first mixed layer in which the respective layers in the multilayer reflective film are mixed, and the outermost surface layer between the outermost surface layer and the high absorption film A mixing step for producing a mixed layer having a second mixed layer mixed with the superabsorbent film;
An etching step of removing components of the superabsorbent film excluding the mixed layer by etching following the mixing step to expose the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the mixed layer;
A pattern forming method comprising:
前記ミキシング工程において、前記高吸収膜に対して集束イオンビームを所定のパターンにあわせて走査処理し、前記走査処理によって所定のパターンをなす前記混合層を形成することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。   2. The mixing process according to claim 1, wherein in the mixing step, the high-absorption film is scanned with a focused ion beam according to a predetermined pattern, and the mixed layer having the predetermined pattern is formed by the scanning process. The pattern formation method as described. 前記成膜工程と前記ミキシング工程との間に前記高吸収膜の面上に所定のパターンを有するパターン膜を成膜するパターニング工程を備える請求項1に記載のパターン形成方法。   The pattern formation method of Claim 1 provided with the patterning process which forms the pattern film which has a predetermined pattern on the surface of the said high absorption film between the said film-forming process and the said mixing process. 前記最表面層がシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項1乃至3に記載のパターン形成方法。   4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the outermost surface layer contains silicon as a main component. 前記高吸収膜が、クロムを主成分とすることを特徴とする請求項1乃至4に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 1, wherein the high absorption film contains chromium as a main component. 請求項1乃至5に記載のパターン形成方法によって製造される極端紫外露光用マスクであって、前記多層反射膜が極端紫外光を反射可能で、かつ前記混合層が前記極端紫外光を吸収可能である極端紫外露光用マスク。   The extreme ultraviolet exposure mask manufactured by the pattern forming method according to claim 1, wherein the multilayer reflective film can reflect extreme ultraviolet light, and the mixed layer can absorb the extreme ultraviolet light. A mask for extreme ultraviolet exposure. 多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの製造方法であって、
前記転写パターンの周囲で前記バッファー層が外部に露出された領域にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる周辺ミキシング工程と、
前記混合層を残しつつ前記バッファー層をエッチングによって除去するエッチング工程と、
を備えることを特徴とする極端紫外露光用マスクの製造方法。
A method for producing an extreme ultraviolet exposure mask using mask blanks in which a buffer layer for pattern correction and an absorption layer for forming a transfer pattern are sequentially laminated on a multilayer reflective film,
An area where the buffer layer is exposed to the outside around the transfer pattern is irradiated with an ion beam to mix the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the buffer layer, and an extreme in the outermost surface layer of the multilayer reflective film. A peripheral mixing step that produces a mixed layer having a reflectivity lower than that of ultraviolet light;
An etching step of removing the buffer layer by etching while leaving the mixed layer;
An extreme ultraviolet exposure mask manufacturing method comprising:
多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いて形成された極端紫外露光用マスクであって、
前記転写パターンの周囲には、前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層が形成されていることを特徴とする極端紫外露光用マスク。
A mask for extreme ultraviolet exposure formed using a mask blank formed by sequentially laminating a buffer layer for pattern correction and an absorption layer for forming a predetermined transfer pattern on the multilayer reflective film,
Around the transfer pattern, a mixed layer having a reflectance lower than the reflectance of extreme ultraviolet light in the outermost surface layer of the multilayer reflective film is mixed with the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the buffer layer. An extreme ultraviolet exposure mask characterized by being formed.
多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの修正方法であって、
前記転写パターンをなす前記吸収層が欠落して前記バッファー層が露出された欠落部にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる修正ミキシング工程と、
外部に露出された前記バッファー層を、前記混合層と前記転写パターンをなす前記吸収層とを残してエッチング除去し、前記多層反射膜の最表面層を露出させるエッチング工程と、
を備えることを特徴とする極端紫外露光用マスクの修正方法。
A method for correcting an extreme ultraviolet exposure mask using a mask blank in which a buffer layer for pattern correction and an absorption layer for forming a predetermined transfer pattern are sequentially laminated on a multilayer reflective film,
Irradiating an ion beam to the missing part where the absorbing layer forming the transfer pattern is missing and the buffer layer is exposed to mix the outermost surface layer of the multilayer reflective film and the buffer layer, and the multilayer reflective film A modified mixing step that produces a mixed layer having a reflectivity lower than the reflectivity of extreme ultraviolet light at the outermost layer;
Etching to remove the buffer layer exposed outside, leaving the mixed layer and the absorbing layer forming the transfer pattern, and exposing the outermost surface layer of the multilayer reflective film;
A method for correcting a mask for extreme ultraviolet exposure, comprising:
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