JP2012038787A - Method of manufacturing reflective mask blank having pseudo phase defect, and method of manufacturing reflective mask having pseudo phase defect - Google Patents

Method of manufacturing reflective mask blank having pseudo phase defect, and method of manufacturing reflective mask having pseudo phase defect Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a reflective mask blank having a pseudo phase defect and a method of manufacturing a reflective mask having a pseudo phase defect capable of forming several kinds of concave design defects with different depths on the same substrate while improving size accuracy and position accuracy, without using expensive and high definition electron beam lithography equipment a plurality of times depending on the number of kinds of depths of the design defects.SOLUTION: All patterns of several kinds of concave design defects with different depths are collectively formed on a hard mask formed on a substrate. Thereafter, the substrate is sequentially etched while masking the hard mask pattern.

Description

本発明は、極端紫外光(Extreme Ultra Violet:以後、EUVと記す)を用いてマスクパターンをウェハ上に転写するためのEUV露光用の反射型マスクに関し、より詳しくは、位相欠陥の検査や評価に用いられる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a reflective mask for EUV exposure for transferring a mask pattern onto a wafer using extreme ultraviolet light (hereinafter referred to as EUV), and more specifically, inspection and evaluation of phase defects. The present invention relates to a method for manufacturing a reflective mask blank having a pseudo phase defect and a method for manufacturing a reflective mask having a pseudo phase defect.

近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、EUV光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices in the semiconductor industry, EUV lithography, which is an exposure technique using EUV light, is promising.

なお、ここで、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2〜100nm程度の光のことである。このEUVリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、例えば特許文献1に記載された反射型マスクが提案されている。   Here, EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically, light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm. As a mask used in this EUV lithography, for example, a reflective mask described in Patent Document 1 has been proposed.

このような反射型マスクは、少なくとも、基板の主面上にEUV光を反射する多層膜からなる反射層を有し、前記反射層の上に形成されたEUV光を吸収する吸収層を、部分的に除去することにより吸収体パターンが形成されたものである。   Such a reflective mask has at least a reflective layer made of a multilayer film that reflects EUV light on the main surface of the substrate, and a partial absorption layer that absorbs EUV light formed on the reflective layer. The absorber pattern is formed by removing the target.

EUV露光機に搭載された反射型マスクに入射したEUV光は、吸収体のある部分では吸収され、吸収体のない部分では反射層により反射され、光像が反射光学系を通して被転写体上に転写される。   The EUV light incident on the reflective mask mounted on the EUV exposure machine is absorbed in a part where the absorber is present, and is reflected by the reflective layer in a part where there is no absorber, and the optical image is reflected on the transfer target through the reflective optical system. Transcribed.

上述の反射型マスクの基板には、パターン位置精度を高精度に保持するために、低熱膨張係数を有し、さらに、高反射率や転写精度を得るために、平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れた基板が求められ、例えば、石英ガラス、SiO2−TiO2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板などが用いられている。 The above-described reflective mask substrate has a low thermal expansion coefficient in order to maintain high pattern position accuracy, and further has high smoothness and flatness in order to obtain high reflectance and transfer accuracy. A substrate excellent in resistance to a cleaning solution used for cleaning in a mask manufacturing process is required. For example, glass substrates such as quartz glass, SiO 2 —TiO 2 low thermal expansion glass, crystallized glass on which β quartz solid solution is deposited, etc. Is used.

そして、上述のような基板の主面に、上記の反射層や吸収層などを形成したものを反射型マスクブランクスと呼ぶ。   And what formed said reflection layer, absorption layer, etc. in the main surface of the above board | substrates is called reflection type mask blanks.

反射型マスクは、この反射型マスクブランクスの吸収層を、部分的に除去してマスクパターンとなる吸収体パターンを形成したものである。   The reflective mask is obtained by partially removing the absorption layer of the reflective mask blank to form an absorber pattern that becomes a mask pattern.

吸収体パターンを形成するには、例えば、反射型マスクブランクスの表面側(吸収層を形成した面)にレジストを形成し、このレジストを電子線描画等によりマスクパターン状に形成し、このレジストパターンをマスクに吸収層をエッチングして、所望の吸収体パターンを得る。   In order to form the absorber pattern, for example, a resist is formed on the surface side (surface on which the absorption layer is formed) of the reflective mask blank, and this resist is formed into a mask pattern by electron beam drawing or the like. Using the mask as a mask, the absorption layer is etched to obtain a desired absorber pattern.

ここで、上述の基板表面に、例えば、傷や異物付着に起因する段差が存在すると、その上に形成する反射層の層構造が崩れ、反射層で反射されるEUV光に位相の変化を引き起こしてしまう。この位相の変化は転写されるパターンの位置精度やコントラストを悪化させる原因となり、このような転写に影響を及ぼす位相変化を生じる欠陥を位相欠陥と呼ぶ(特許文献2)。   Here, for example, if there is a step due to scratches or adhesion of foreign matter on the substrate surface, the layer structure of the reflective layer formed thereon is destroyed, causing a phase change in the EUV light reflected by the reflective layer. End up. This phase change causes the positional accuracy and contrast of the transferred pattern to deteriorate, and such a defect that causes a phase change that affects the transfer is called a phase defect (Patent Document 2).

例えば、波長が13.5nmのEUV光の場合、わずか3.4nm(≒1/4波長)の段差が180度の位相欠陥となりうる。   For example, in the case of EUV light having a wavelength of 13.5 nm, a step of only 3.4 nm (≈1 / 4 wavelength) can be a phase defect of 180 degrees.

このため、EUV露光用の反射型マスクにおいては、反射型マスクブランクスの位相欠陥制御が最も重要な課題とされている。   For this reason, in the reflective mask for EUV exposure, the phase defect control of the reflective mask blanks is the most important issue.

反射型マスクブランクスにおいては、この位相欠陥をゼロにすることが理想であるが、現実にはこれをゼロにすることは困難であり、位相欠陥の修正技術と共に、位相欠陥の転写性や検査感度を評価することがEUVリソグラフィにおける重要な技術開発課題とされている(特許文献3)。   In reflective mask blanks, it is ideal to eliminate this phase defect, but in reality it is difficult to eliminate this, and phase defect correction technology, phase defect transferability and inspection sensitivity Is an important technical development issue in EUV lithography (Patent Document 3).

特開昭63−201656号公報JP-A-63-201656 特開2004−289110号公報JP 2004-289110 A 特表2002−532738号公報JP-T 2002-532738

上述したような位相欠陥の検査や評価を行うには、基板の所定の位置に、位相欠陥の元となる所定の大きさの段差(設計欠陥)が形成された反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを用意する必要がある。   In order to inspect and evaluate the phase defect as described above, a reflective mask blank and a reflective mask in which a step (design defect) having a predetermined size as a source of the phase defect is formed at a predetermined position of the substrate. It is necessary to prepare.

上記段差は、例えば、凹状の設計欠陥を、反射型マスクブランクスの基板の主面に形成することで得ることができる。そして、上記設計欠陥は、同一の基板に、数種の異なる開口面積で形成されている形態の他に、数種の異なる深さで形成される形態が求められている。   The step can be obtained, for example, by forming a concave design defect on the main surface of the substrate of the reflective mask blank. In addition to the form in which the design defects are formed in the same substrate with several different opening areas, there is a demand for forms in which the design defects are formed in several different depths.

ここで、数種の異なる開口面積の凹状の設計欠陥については、例えば、従来の電子線描画によるリソグラフィ技術を用いて、描画パターンを所望の開口パターンとすることで、同一の基板に容易に形成することができる。   Here, several kinds of concave design defects with different opening areas can be easily formed on the same substrate by making the drawing pattern into a desired opening pattern using, for example, a conventional lithography technique using electron beam drawing. can do.

しかしながら、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥については、通常、一回の形成工程につき一種類の深さしかつくることができず、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥を同一の基板に作成するためには、複数回の形成工程を行う必要があった。   However, for several types of concave design defects of different depths, it is usually not possible to have one type of depth for each forming step, and several types of concave design defects of different depths are not identical. In order to create the substrate, it was necessary to perform a plurality of forming steps.

例えば、図7〜図9に示すように、同一の基板に2種の異なる深さの凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクス100を製造するには、従来の方法では、基板102の主面の上に、まず、1つ目の深さを有する凹状の設計欠陥103Aを形成するためのレジストパターン112Aを形成し(図7(b))、このレジストパターン112Aをマスクに基板102を所定の1つ目の深さにエッチングし(図7(c))、レジストパターン112Aを除去後(図7(d))、2つ目の深さを有する凹状の設計欠陥103Bを形成するためのレジストパターン112Bを形成し(図8(e))、このレジストパターン112Bをマスクに基板102を所定の2つ目の深さにエッチングし(図8(f))、レジストパターン112Bを除去し(図8(g))、その後、凹状の設計欠陥103A、103Bを被覆するように基板102の上に反射層104を形成し(図8(h))、その上に吸収層105を形成する(図9(i))という複雑で長い工程を要していた。   For example, as shown in FIGS. 7 to 9, in order to manufacture a reflective mask blank 100 having concave design defects of two different depths on the same substrate, the main surface of the substrate 102 is used in the conventional method. First, a resist pattern 112A for forming a concave design defect 103A having the first depth is formed (FIG. 7B), and the substrate 102 is formed in a predetermined pattern using the resist pattern 112A as a mask. After etching to the first depth (FIG. 7C) and removing the resist pattern 112A (FIG. 7D), a resist for forming the concave design defect 103B having the second depth A pattern 112B is formed (FIG. 8E), the substrate 102 is etched to a predetermined second depth using the resist pattern 112B as a mask (FIG. 8F), and the resist pattern 112B is removed (FIG. 8F). (G)) After that, the reflective layer 104 is formed on the substrate 102 so as to cover the concave design defects 103A and 103B (FIG. 8H), and the absorption layer 105 is formed thereon (FIG. 9). (I)) was a complicated and long process.

なお、この反射型マスクブランクス100の吸収層105を部分的に除去して吸収体パターン105Aを形成することにより2種の異なる深さの凹状の設計欠陥を有する反射型マスク110を得ることができる(図9(j))。   The reflective mask 110 having concave design defects of two different depths can be obtained by partially removing the absorption layer 105 of the reflective mask blank 100 to form the absorber pattern 105A. (FIG. 9 (j)).

上述の従来の方法では、3種以上の異なる深さの凹状の設計欠陥を形成するには、上述のレジストパターン形成、基板エッチング、およびレジストパターン除去の一連の工程を、必要な深さの種類の数に応じて繰り返すことになる。   In the conventional method described above, in order to form a concave design defect of three or more different depths, the above-described series of steps of resist pattern formation, substrate etching, and resist pattern removal are performed using the necessary depth types. Will be repeated according to the number of.

しかしながら、上述のような設計欠陥のパターンは、反射型マスクの吸収体パターンよりも小さなパターンが要求されるため、そのパターン形成には高精細の電子線描画機を用いる必要があり、このような高精細の電子線描画機を上述のように複数回のレジストパターン形成に使用するとなると、製造コストは非常に高いものとなっていた。   However, since the design defect pattern as described above requires a pattern smaller than the absorber pattern of the reflective mask, it is necessary to use a high-definition electron beam drawing machine for the pattern formation. When a high-definition electron beam drawing machine is used for forming a resist pattern a plurality of times as described above, the manufacturing cost is very high.

また、上述のような微小パターンでは、電子線描画機における電子線の安定性や、現像工程の再現性の限界に起因して、寸法仕上がりの安定性が低く、複数回のレジストパターン形成を必要とする従来の方法では、異なる深さのパターン間で寸法仕上がりに違いが発生してしまっていた。   In addition, the above minute patterns have low dimensional stability due to the stability of the electron beam in the electron beam drawing machine and the reproducibility limit of the development process, and it is necessary to form a resist pattern multiple times. In the conventional method, a difference in dimensional finish has occurred between patterns having different depths.

また、複数回のレジストパターン形成を必要とする従来の方法では、電子線描画機におけるアライメント精度の限界に起因して、深さの異なる設計欠陥パターン間で位置ズレが生じるため、反射型マスクにおける吸収体パターンと設計欠陥の位置関係が、設計欠陥の深さ毎に異なってしまい、精度の良い検査や評価を行うことが困難になっていた。   Further, in the conventional method that requires multiple times of resist pattern formation, positional deviation occurs between design defect patterns having different depths due to the limit of alignment accuracy in an electron beam lithography machine. The positional relationship between the absorber pattern and the design defect differs depending on the depth of the design defect, which makes it difficult to perform inspection and evaluation with high accuracy.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高価な高精細の電子線描画機を設計欠陥の深さの種類の数に応じて複数回使用することを要せずに、同一の基板に、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥を、寸法精度や位置精度を向上させて形成することができる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造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 use an expensive high-definition electron beam drawing machine a plurality of times depending on the number of types of design defect depths. Without producing a reflective mask blank having a quasi-phase defect capable of forming several types of concave design defects of different depths with improved dimensional accuracy and positional accuracy on the same substrate, and It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a reflective mask having a quasi phase defect.

本発明者は、種々研究した結果、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。   As a result of various studies, the present inventor collectively formed all the patterns of concave design defects of several different depths on a hard mask formed on a substrate, and then masked the hard mask pattern. However, the present invention has been completed by finding that the above problems can be solved by sequentially etching the substrate.

すなわち、本発明の請求項1に係る発明は、基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥と、前記設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するEUV露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、前記基板の主面の上に、前記設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、前記基板に複数の異なる深さの設計欠陥を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。   That is, the invention according to claim 1 of the present invention is formed on the main surface of the substrate so as to cover the substrate, the concave design defect formed on the main surface of the substrate, and the design defect. A method of manufacturing a reflective mask blank for EUV exposure, comprising at least a reflective layer comprising a multilayer film and an absorption layer formed on the reflective layer, wherein a plurality of reflective mask blanks are formed on the main surface of the substrate. A thin film pattern forming step for forming a thin film pattern having an opening; and a protective film pattern forming step for exposing a desired portion of the thin film pattern and forming a protective film pattern covering another portion on the thin film pattern; A step of forming the design defect by etching the substrate using the protective film pattern and the exposed thin film pattern as an etching mask; and removing the protective film pattern A protective film pattern removing step, a thin film pattern removing step of removing the thin film pattern, a reflective layer forming step of forming the reflective layer on the main surface of the substrate so as to cover the design defect, and the reflective An absorption layer forming step of forming the absorption layer on a layer, and a series of steps of the protective film pattern forming step, the design defect forming step, and the protective film pattern removing step, A plurality of design defects having different depths are formed on the substrate by changing the position of the thin film pattern to be coated with and changing the etching depth of the substrate and repeating the necessary number of times. It is a manufacturing method of a reflective mask blank having a quasi phase defect.

また、本発明の請求項2に係る発明は、前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項1に記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。   In the invention according to claim 2 of the present invention, the thin film pattern that serves as a mask for etching the substrate is a thin film containing metal, metal oxide, or metal nitride processed into a pattern. The method for producing a reflective mask blank having a quasi-phase defect according to claim 1, wherein

また、本発明の請求項3に係る発明は、前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。   In the invention according to claim 3 of the present invention, the protective film pattern is obtained by processing an ultraviolet resist or an electron beam resist into a pattern. It is a manufacturing method of the reflective mask blanks which have the following pseudo phase defects.

また、本発明の請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法である。   Moreover, the invention according to claim 4 of the present invention is the absorbing layer of the reflective mask blank obtained by using the manufacturing method of the reflective mask blank having the pseudo phase defect according to any one of claims 1 to 3. Is partially removed, and an absorber pattern is formed so that the reflective layer is exposed at a desired site. A method for producing a reflective mask having a quasi-phase defect.

本発明によれば、設計欠陥のパターン全てを基板上に形成した薄膜のハードマスクに一括してパターン形成するため、例え、深さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数は1回で済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。   According to the present invention, since all patterns of design defects are collectively formed on a thin-film hard mask formed on a substrate, an expensive, high-definition electron beam lithography machine can be used even if the types of depths increase. The number of processes using the mask is only one, and reflective mask blanks and reflective masks having concave design defects of several different depths on the same substrate can be manufactured at low cost.

また、本発明によれば、設計欠陥のパターン全てを基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、1回の工程でパターン全てを一括して電子線描画でき、1回の工程でパターン全てを一括して現像できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン全ての寸法仕上がりは安定し、その結果、寸法精度が向上した凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。   In addition, according to the present invention, all patterns of design defects are collectively formed on the hard mask formed on the substrate, so that, for example, all the patterns can be collectively drawn in one step, and the electron beam can be drawn once. Since all the patterns can be developed in one step in this process, the dimensional finish of all the patterns is more stable than the conventional method that required multiple resist pattern formation processes, and as a result, a concave design with improved dimensional accuracy. Reflective mask blanks and reflective masks having defects can be produced.

また、本発明によれば、設計欠陥のパターン全てを基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、1回の工程でパターン全てを一括して電子線描画できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン間の相対的な位置精度が向上した凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。   In addition, according to the present invention, since all patterns of design defects are collectively formed on a hard mask formed on a substrate, for example, all patterns can be collectively drawn in one step, so that a plurality of patterns can be drawn. A reflective mask blank and a reflective mask having a concave design defect with improved relative positional accuracy between patterns can be manufactured as compared with the conventional method that required a resist pattern forming process twice.

本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the example of the reflection type mask blank which has a quasi phase defect based on this invention. 本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図であり、(a)は設計欠陥が吸収体パターン間の略中央に位置する例を示し、(b)は設計欠陥が吸収体パターンに近接した例を示す。It is a schematic sectional drawing which shows the example of the reflective mask which has a quasi phase defect based on this invention, (a) shows the example where a design defect is located in the approximate center between absorber patterns, (b) shows a design defect. The example which adjoined to the absorber pattern is shown. 本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。It is a typical process figure showing an example of a manufacturing method of a reflective mask which has a quasi phase defect concerning the present invention. 図3に続く本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。FIG. 4 is a schematic process diagram illustrating an example of a method for manufacturing a reflective mask having a pseudo phase defect according to the present invention following FIG. 3. 図4に続く本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。FIG. 5 is a schematic process diagram illustrating an example of a manufacturing method of a reflective mask having a pseudo phase defect according to the present invention following FIG. 4. 図5に続く本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。FIG. 6 is a schematic process diagram illustrating an example of a manufacturing method of a reflective mask having a pseudo phase defect according to the present invention following FIG. 5. 従来の擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。It is typical process drawing which shows the example of the manufacturing method of the reflection type mask which has the conventional pseudo phase defect. 図7に続く従来の擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。FIG. 8 is a schematic process diagram illustrating an example of a manufacturing method of a reflective mask having a conventional quasi phase defect following FIG. 7. 図8に続く従来の擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の例を示す模式的工程図である。FIG. 9 is a schematic process diagram illustrating an example of a manufacturing method of a reflective mask having a conventional quasi phase defect following FIG. 8.

(反射型マスクブランクス、および反射型マスク)
まず、本発明に係る反射型マスクブランクス、および反射型マスクについて説明する。
(Reflective mask blanks and reflective masks)
First, a reflective mask blank and a reflective mask according to the present invention will be described.

図1は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a reflective mask blank having a pseudo phase defect according to the present invention.

図1に示すように、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス1においては、基板2の主面に、深さの異なる凹状の設計欠陥3A、3Bが形成されており、基板2の主面の上には、設計欠陥3A、3Bを被覆するように反射層4が形成されており、反射層4の上には、吸収層5が形成されている。   As shown in FIG. 1, in the reflective mask blank 1 having a quasi phase defect according to the present invention, concave design defects 3 </ b> A and 3 </ b> B having different depths are formed on the main surface of the substrate 2. A reflective layer 4 is formed on the main surface so as to cover the design defects 3A and 3B, and an absorbing layer 5 is formed on the reflective layer 4.

図2は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図であり、(a)は設計欠陥が吸収体パターン間の略中央に位置する例を示し、(b)は設計欠陥が吸収体パターンに近接した例を示す。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a reflective mask having a quasi-phase defect according to the present invention, in which (a) shows an example in which a design defect is located at the approximate center between absorber patterns, and (b) Shows an example in which the design defect is close to the absorber pattern.

本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク10は、反射型マスクブランクス1の吸収層5を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層4が露出するように吸収体パターン5Aを形成したものであり、図2(a)に示すように、設計欠陥が吸収体パターン間の略中央に位置する実施形態の他に、例えば、図2(b)に示すように、設計欠陥が吸収体パターンに近接した実施形態がある。   The reflective mask 10 having a quasi-phase defect according to the present invention partially removes the absorption layer 5 of the reflective mask blank 1 and forms the absorber pattern 5A so that the reflective layer 4 is exposed at a desired portion. As shown in FIG. 2A, in addition to the embodiment in which the design defect is located at the approximate center between the absorber patterns, for example, as shown in FIG. There are embodiments close to the absorber pattern.

その他にも、設計欠陥の一部分が吸収体パターンの下に隠れる形態や、設計欠陥が吸収体パターンの下に完全に隠れる形態も、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクに含まれる。   In addition, a form in which a part of the design defect is hidden under the absorber pattern and a form in which the design defect is completely hidden under the absorber pattern are also included in the reflective mask having a pseudo phase defect according to the present invention.

上述のような、設計欠陥と吸収体パターンとの位置関係が変化した反射型マスクを製造する目的は、上述の各設計欠陥により生じる位相変化がEUV露光における転写に及ぼす影響を評価するためである。   The purpose of manufacturing the reflective mask in which the positional relationship between the design defect and the absorber pattern is changed as described above is to evaluate the influence of the phase change caused by each design defect on the transfer in EUV exposure. .

上述のような設計欠陥の形状は、主にドット、若しくはラインであり、その開口幅は、例えば、25nm〜200nm程度の範囲である。設計欠陥の深さは、例えば、1nm〜20nm程度である。設計欠陥の形状や深さは、原子間力顕微鏡(AFM)等により計測することができる。   The shape of the design defect as described above is mainly a dot or a line, and the opening width is, for example, in the range of about 25 nm to 200 nm. The depth of the design defect is, for example, about 1 nm to 20 nm. The shape and depth of the design defect can be measured with an atomic force microscope (AFM) or the like.

また、吸収体パターンは、主にラインアンドスペースパターン、若しくはホールアレイパターンであり、例えば、ラインアンドスペースパターンのライン幅は、64nm〜128nmである。   The absorber pattern is mainly a line and space pattern or a hole array pattern. For example, the line width of the line and space pattern is 64 nm to 128 nm.

次に、本発明に係る反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを構成するその他の要素について説明する。
(基板)
本発明の反射型マスクを構成する基板2としては、パターン位置精度を高精度に保持するために低熱膨張係数を有し、高反射率および転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、石英ガラス、SiO2−TiO2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板、さらにはシリコンを用いることもできる。
Next, other elements constituting the reflective mask blank and the reflective mask according to the present invention will be described.
(substrate)
The substrate 2 constituting the reflective mask of the present invention has a low thermal expansion coefficient in order to maintain high pattern position accuracy, and has high smoothness and flatness in order to obtain high reflectivity and transfer accuracy. A glass substrate having excellent resistance to a cleaning liquid used for cleaning in a mask manufacturing process is preferable, and a glass substrate such as quartz glass, SiO2-TiO2 low thermal expansion glass, crystallized glass on which β-quartz solid solution is deposited, or silicon is used. You can also.

基板2は、0.2nmRms以下の平滑な表面と100nm以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。マスクブランクスの平坦度としては、例えば、パターン領域において50nm以下が求められている。
(反射層)
反射層4は、EUV露光に用いられるEUV光を高い反射率で反射する材料が用いられ、Mo(モリブデン)層とSi(シリコン)層からなる多層膜が多用されており、例えば、2.8nm厚のMo層と4.2nm厚のSi層を各40層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。それ以外には、特定の波長域で高い反射率が得られる材料として、Ru/Si、Mo/Be、Mo化合物/Si化合物、Si/Nb周期多層膜、Si/Mo/Ru周期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo周期多層膜およびSi/Ru/Mo/Ru周期多層膜なども用いることができる。ただし、材料によって最適な膜厚は異なる。Mo層とSi層からなる多層膜の場合、イオンビームスパッタ法により、まずSiターゲットを用いてSi層を成膜し、その後、Moターゲットを用いてMo層を成膜し、これを1周期として、30〜60周期、好ましくは40周期積層されて、多層膜の反射層が得られる。上記のように、EUV光を高い反射率で反射させるために、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で入射したときの反射層4の反射率は、通常、60%以上を示すように設定されている。
(キャッピング層)
反射層4の反射率を高めるには屈折率の大きいMo層を最上層とするのが好ましいが、Moは大気で酸化され易く、反射率が低下するので、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護層として、スパッタリング法などによりSiやRu(ルテニウム)を成膜し、キャッピング層を設けることが行われている。例えば、キャッピング層としてSiを用いる場合は、反射層4の最上層に11nmの厚さで設けられる。
(バッファ層)
EUV露光に用いられるEUV光を吸収する吸収層5をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングするときに、下層の反射層4に損傷を与えるのを防止するために、反射層4と吸収層5との間にバッファ層を設けてもよい。バッファ層の材料としてはSiO2、Al23、Cr、CrNなどが用いられる。CrNを用いる場合は、RFマグネトロンスパッタ法によりCrターゲットを用いてN2ガス雰囲気下で、上記の反射層の上にCrN膜を5nm〜15nm程度の膜厚で成膜するのが好ましい。
(吸収層)
マスクパターンを形成し、EUV光を吸収する吸収層5の材料としては、Ta、TaN、TaB、TaBNなどのTaを主成分とする材料、Cr、Crを主成分としN、O、Cから選ばれる少なくとも1つの成分を含有する材料などが、膜厚20nm〜100nm程度の範囲で用いられる。
(ハードマスク層)
吸収層5の上には、吸収層のエッチングマスクとしてハードマスク層を設けても良い。ハードマスク層の材料としては、吸収層5のエッチングに耐性をもつものであって、反射型マスクの転写パターンに応じた微細加工に適したものを用いる必要がある。例えば、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニュウム(Hf)およびその窒化物、酸化物などである。
The substrate 2 preferably has a smooth surface of 0.2 nmRms or less and a flatness of 100 nm or less in order to obtain a high reflectance and transfer accuracy. As the flatness of the mask blank, for example, 50 nm or less is required in the pattern region.
(Reflective layer)
The reflective layer 4 is made of a material that reflects EUV light used for EUV exposure with high reflectivity, and a multilayer film composed of a Mo (molybdenum) layer and a Si (silicon) layer is often used. For example, 2.8 nm. Examples include a reflective layer made of a multilayer film in which 40 layers each of a Mo layer having a thickness and a Si layer having a thickness of 4.2 nm are stacked. Other than that, as a material capable of obtaining a high reflectance in a specific wavelength range, Ru / Si, Mo / Be, Mo compound / Si compound, Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / Ru periodic multilayer film, Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film and Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film can also be used. However, the optimum film thickness varies depending on the material. In the case of a multilayer film composed of an Mo layer and an Si layer, an Si layer is first formed using an Si target by ion beam sputtering, and then an Mo layer is formed using an Mo target. 30 to 60 cycles, preferably 40 cycles, to obtain a multilayer reflective layer. As described above, in order to reflect EUV light with a high reflectance, the reflectance of the reflective layer 4 when 13.5 nm EUV light is incident at an incident angle of 6.0 degrees usually indicates 60% or more. Is set to
(Capping layer)
In order to increase the reflectance of the reflective layer 4, it is preferable to use a Mo layer having a high refractive index as the uppermost layer. As a protective layer, a capping layer is provided by depositing Si or Ru (ruthenium) by a sputtering method or the like. For example, when Si is used as the capping layer, the uppermost layer of the reflective layer 4 is provided with a thickness of 11 nm.
(Buffer layer)
In order to prevent damage to the lower reflective layer 4 when pattern-etching the absorbing layer 5 that absorbs EUV light used for EUV exposure by a method such as dry etching, the reflective layer 4 and the absorbing layer 5 A buffer layer may be provided between the two. As the material of the buffer layer, SiO 2 , Al 2 O 3 , Cr, CrN or the like is used. When CrN is used, it is preferable to form a CrN film with a film thickness of about 5 nm to 15 nm on the reflective layer in a N 2 gas atmosphere using a Cr target by RF magnetron sputtering.
(Absorption layer)
The material of the absorption layer 5 that forms a mask pattern and absorbs EUV light is selected from Ta, TaN, TaB, TaBN, and other materials containing Ta as the main component, Cr, Cr as the main component, N, O, and C Such a material containing at least one component is used in a thickness range of about 20 nm to 100 nm.
(Hard mask layer)
A hard mask layer may be provided on the absorption layer 5 as an etching mask for the absorption layer. As a material for the hard mask layer, it is necessary to use a material that is resistant to the etching of the absorption layer 5 and suitable for fine processing according to the transfer pattern of the reflective mask. For example, chromium (Cr), zirconium (Zr), hafnium (Hf), and nitrides and oxides thereof.

また、ハードマスク層の材料は、バッファ層と同一の材料であることが好ましい。この場合、吸収層5のエッチングの後に、ハードマスク層の除去とバッファ層の除去とを同一工程で除去できる。   The material of the hard mask layer is preferably the same material as the buffer layer. In this case, after the absorption layer 5 is etched, the hard mask layer and the buffer layer can be removed in the same process.

ハードマスク層の厚さは、その材料のエッチング耐性や転写パターンのサイズに応じた加工精度にもよるが、例えば5nm〜15nmである。   The thickness of the hard mask layer is, for example, 5 nm to 15 nm, although it depends on the etching resistance of the material and the processing accuracy according to the size of the transfer pattern.

ハードマスク層は、例えば、Arと窒素の混合ガス雰囲気下で、Crをスパッタ成膜することで、CrNからなるハードマスク層を設けることができる。
(導電層)
基板2の主面上に設けられた反射層4と相対する他方の面(裏面側)の上には、導電層が形成されていてもよい。この導電層は、反射型マスクの裏面を静電吸着するために、設けられるものである。この導電層は、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜であって、例えば、クロム(Cr)や窒化クロム(CrN)などを厚さ20nm〜150nm程度に成膜して用いられる。
(反射型マスクブランクスの製造方法、および反射型マスクの製造方法)
次に、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明する。
As the hard mask layer, for example, a hard mask layer made of CrN can be provided by sputtering Cr in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen.
(Conductive layer)
A conductive layer may be formed on the other surface (back surface side) facing the reflective layer 4 provided on the main surface of the substrate 2. This conductive layer is provided to electrostatically attract the back surface of the reflective mask. This conductive layer is a thin film such as a metal or metal nitride exhibiting conductivity. For example, chromium (Cr) or chromium nitride (CrN) is formed to a thickness of about 20 nm to 150 nm.
(Manufacturing method of reflective mask blanks and manufacturing method of reflective mask)
Next, a method for manufacturing a reflective mask blank having a pseudo phase defect according to the present invention and a method for manufacturing a reflective mask having a pseudo phase defect will be described.

図3〜図6は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す模式的工程図である。   3 to 6 are schematic process diagrams showing an example of a method for manufacturing a reflective mask having a pseudo phase defect according to the present invention.

まず、図3(a)に示すように、表面研磨された基板2を用意し、その主面の上にハードマスク層11を形成する(図3(b))。   First, as shown in FIG. 3A, a surface-polished substrate 2 is prepared, and a hard mask layer 11 is formed on the main surface (FIG. 3B).

ハードマスク層11には、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜を用いることができ、例えば、ハードマスク層11は、Cr(クロム)等の金属を基板2の主面上に5nm〜20nm程度の厚さでスパッタ成膜することにより形成することができる。   The hard mask layer 11 can be a thin film containing any one of metal, metal oxide, or metal nitride. For example, the hard mask layer 11 is made of a metal such as Cr (chromium) on the main surface of the substrate 2. It can be formed by sputtering film formation with a thickness of about 5 nm to 20 nm.

次に、図3(c)に示すように、ハードマスク層11の上にポジ型の電子線レジスト12を形成し、電子線描画により、所定の位置に、所望の形状やサイズの開口を有するレジストパターン12Aを形成し(図3(d))、次いで、レジストパターン12Aの開口に露出するハードマスク層11をエッチングし(図4(e))、その後、レジストパターン12Aを除去して、所望の設計欠陥のパターン全てを一括形成したハードマスクパターン11Aを得る(図4(f))。   Next, as shown in FIG. 3C, a positive electron beam resist 12 is formed on the hard mask layer 11, and an opening having a desired shape and size is formed at a predetermined position by electron beam drawing. A resist pattern 12A is formed (FIG. 3D), and then the hard mask layer 11 exposed in the opening of the resist pattern 12A is etched (FIG. 4E), and then the resist pattern 12A is removed to obtain a desired pattern. A hard mask pattern 11A in which all the design defect patterns are collectively formed is obtained (FIG. 4F).

ここで、従来の方法では、1回のパターン形成工程で1種類の深さに対応した設計欠陥パターンしか形成できなかったが、本発明においては、1回のパターン形成工程で、全ての種類の深さに対応した設計欠陥パターンを一括して形成する。   Here, in the conventional method, only a design defect pattern corresponding to one kind of depth can be formed in one pattern forming process, but in the present invention, all kinds of design defect patterns can be formed in one pattern forming process. Design defect patterns corresponding to the depth are collectively formed.

それゆえ、本発明においては、従来のような複数回の電子線描画によるパターン形成工程を要せず、例え、深さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数は1回で済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。   Therefore, in the present invention, the conventional pattern formation process by electron beam drawing is not required, and an expensive high-definition electron beam drawing machine is used even if the types of depth increase. The number of steps is one, and reflective mask blanks and reflective masks having concave design defects of several different depths on the same substrate can be manufactured at low cost.

また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、1回の工程でパターン全てを一括して電子線描画でき、1回の工程でパターン全てを一括して現像できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン全ての寸法仕上がりは安定し、その結果、寸法精度が向上した凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。   In addition, since all the patterns of design defects are collectively formed on the hard mask, for example, all the patterns can be drawn in an electron beam in one step, and all the patterns can be developed in one step. Therefore, the dimensional finish of all the patterns is more stable than the conventional method that required a plurality of resist pattern forming steps, and as a result, the reflective mask blank and the reflective mask having a concave design defect with improved dimensional accuracy. Can be manufactured.

また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、1回の工程でパターン全てを一括して電子線描画できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン間の相対的な位置精度が向上した凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。   In addition, since all patterns of design defects are collectively formed on a hard mask, for example, since all the patterns can be collectively drawn in a single step, a conventional resist pattern forming step is required. The reflective mask blanks and the reflective mask having a concave design defect with improved relative positional accuracy between the patterns can be manufactured as compared with the above method.

また、このハードマスクパターンには、設計欠陥用のパターンの他に、反射型マスクの吸収体パターンをアライメントして形成するためのアライメントマーク用のパターンも形成しても良い。アライメントマークと設計欠陥の両パターンを一括して電子線描画することで、各パターン間の相対的な位置精度が向上した反射型マスクブランクスを製造することができ、このアライメントマークを用いることにより、吸収体パターンと設計欠陥との相対的な位置精度が向上した反射型マスクを製造することができるからである。   In addition to the design defect pattern, an alignment mark pattern for aligning and forming the absorber pattern of the reflective mask may be formed on the hard mask pattern. By drawing both the alignment mark and design defect patterns together in an electron beam, reflective mask blanks with improved relative positional accuracy between the patterns can be manufactured. By using this alignment mark, This is because a reflective mask with improved relative positional accuracy between the absorber pattern and the design defect can be manufactured.

次に、図4(g)に示すように、保護膜パターン13Aを、ハードマスクパターン11Aの所望の部位を露出し、他の部位を被覆するように、ハードマスクパターン11Aの上に形成する。   Next, as shown in FIG. 4G, a protective film pattern 13A is formed on the hard mask pattern 11A so as to expose a desired portion of the hard mask pattern 11A and cover other portions.

保護膜パターン13Aは、例えば、紫外線レジスト、または電子線レジストを基板の主面上に300nm〜500nm程度の厚さで塗布形成し、通常の紫外線、または電子線リソグラフィにより、所望の部位が開口したパターンとして形成することができる。   In the protective film pattern 13A, for example, an ultraviolet resist or an electron beam resist is applied and formed on the main surface of the substrate with a thickness of about 300 nm to 500 nm, and a desired portion is opened by ordinary ultraviolet light or electron beam lithography. It can be formed as a pattern.

次に、図4(h)に示すように、保護膜パターン13Aおよび露出するハードマスクパターン11Aをエッチングマスクに用いて基板2を所定量エッチングして、所望の深さの設計欠陥3Aを形成する。エッチングには、例えば、エッチングレートを小さくするために、低濃度に調整した緩衝フッ酸液を用いる。エッチングレートを小さくする理由は、1nm〜20nm程度のエッチング深さの制御を容易にするためである。   Next, as shown in FIG. 4H, the substrate 2 is etched by a predetermined amount using the protective film pattern 13A and the exposed hard mask pattern 11A as an etching mask to form a design defect 3A having a desired depth. . For the etching, for example, a buffered hydrofluoric acid solution adjusted to a low concentration is used in order to reduce the etching rate. The reason for reducing the etching rate is to facilitate the control of the etching depth of about 1 nm to 20 nm.

なお、図4(h)においては説明を容易にするため、設計欠陥を1つしか示していないが、通常は、深さが同じ設計値の複数の設計欠陥を一括して形成する。   In FIG. 4 (h), only one design defect is shown for ease of explanation, but usually, a plurality of design defects having the same design value are formed collectively.

次に、図5(i)に示すように、保護膜パターン13Aを除去し、その後、図5(j)に示すように、ハードマスクパターン11Aを被覆する位置を変えて保護膜パターン13Bを形成し、次いで、基板2をエッチングする深さを、先の1回目の設計欠陥形成工程(図4(h))の場合と異なる深さに変えることにより、設計欠陥3Aとは深さの異なる設計欠陥3Bを形成する(図5(k))。その後、図5(l)に示すように、保護膜パターン13Bを除去する。   Next, as shown in FIG. 5 (i), the protective film pattern 13A is removed, and then, as shown in FIG. 5 (j), the position of covering the hard mask pattern 11A is changed to form the protective film pattern 13B. Then, the depth at which the substrate 2 is etched is changed to a depth different from that in the first design defect formation step (FIG. 4H), thereby making the design different in depth from the design defect 3A. A defect 3B is formed (FIG. 5 (k)). Thereafter, as shown in FIG. 5L, the protective film pattern 13B is removed.

上述のように、これまでの工程で、2種類の深さの設計欠陥3A、3Bを形成することができる。ここで、図3(a)〜図5(l)においては、2種類の深さの設計欠陥3A、3Bを形成する方法を示したが、
前記保護膜パターン形成工程(例えば、図5(j))、前記設計欠陥形成工程(例えば、図5(k))、および前記保護膜パターン除去工程(例えば、図5(l))の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、基板2に複数の異なる深さの設計欠陥を形成することができる。
As described above, the design defects 3A and 3B having two kinds of depths can be formed by the steps so far. Here, in FIGS. 3A to 5L, a method of forming the design defects 3A and 3B having two kinds of depths is shown.
A series of the protective film pattern forming step (for example, FIG. 5 (j)), the design defect forming step (for example, FIG. 5 (k)), and the protective film pattern removing step (for example, FIG. 5 (l)). It is possible to form design defects of a plurality of different depths on the substrate 2 by repeating the process as many times as necessary by changing the position where the protective film pattern is covered and changing the depth of etching the substrate. it can.

また、上述の一連の工程をN回繰り返すことで、理論的には、最大2N−1種の異なる深さの設計欠陥を形成することができる。例えば、表1に示すように、上述の一連の工程を3回繰り返すことで、7種の異なる深さの設計欠陥を形成することができる。 Further, by repeating the above-described series of processes N times, it is theoretically possible to form design defects of 2 N −1 different depths at the maximum. For example, as shown in Table 1, seven types of design defects having different depths can be formed by repeating the above-described series of steps three times.

それゆえ、本発明の製造方法によれば、複数の深さの設計欠陥を、従来の方法より効率的に形成することができる。   Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, design defects having a plurality of depths can be formed more efficiently than the conventional method.

Figure 2012038787
上述のようにして、所望の設計欠陥を全て形成した後は、図6(m)に示すように、ハードマスクパターン11Aを除去し、露出させた基板2の主面の上に、設計欠陥3A、3Bを被覆するようにして反射層4を形成し(図6(n))、さらに反射層4の上に吸収層5を形成して(図6(o))、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス1を得る。
Figure 2012038787
After all the desired design defects are formed as described above, the hard mask pattern 11A is removed and the design defects 3A are formed on the exposed main surface of the substrate 2 as shown in FIG. 3B is formed so as to cover 3B (FIG. 6 (n)), and the absorbing layer 5 is further formed on the reflective layer 4 (FIG. 6 (o)), and the pseudo phase according to the present invention is formed. A reflective mask blank 1 having defects is obtained.

なお、図6においては省略しているが、反射層4と吸収層5の間には、キャッピング層やバッファ層を形成してもよい。   Although omitted in FIG. 6, a capping layer or a buffer layer may be formed between the reflective layer 4 and the absorption layer 5.

最後に、反射型マスクブランクス1の吸収層5を部分的に除去して所望の部位で前記反射層4が露出するように吸収体パターン5Aを形成し(図6(p))、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク10を得る。   Finally, the absorber layer 5 of the reflective mask blank 1 is partially removed to form an absorber pattern 5A so that the reflective layer 4 is exposed at a desired site (FIG. 6 (p)). A reflective mask 10 having such a quasi phase defect is obtained.

以上、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。   As mentioned above, although the manufacturing method of the reflective mask blank which has a pseudo phase defect which concerns on this invention, and the manufacturing method of the reflective mask which has a pseudo phase defect were demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment. . The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1)
基板として、光学研磨された大きさ6インチ角(厚さ0.25インチ)の合成石英基板を用い、その主面の上に、Crを10nmの厚さにスパッタ成膜してハードマスク層を形成し、次いで、このハードマスク層の上にポジ型の電子線レジスト(日本ゼオン製、ZEP520)を形成し、加速電圧が100kVのスポットビーム電子線描画機を用いて、所望の設計欠陥パターンとアライメントマークパターンを形成し、次いで、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記のパターンを一括形成したCr薄膜パターンを形成し、その後、レジストパターンを剥膜した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Example 1
As a substrate, an optically polished 6-inch square (0.25-inch thick) synthetic quartz substrate was used, and a hard mask layer was formed by sputtering Cr on the main surface to a thickness of 10 nm. Then, a positive type electron beam resist (ZEP520, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is formed on the hard mask layer, and a desired design defect pattern is formed using a spot beam electron beam drawing machine having an acceleration voltage of 100 kV. An alignment mark pattern was formed, and then a Cr thin film pattern in which the above patterns were collectively formed was formed by dry etching using a chlorine-based gas, and then the resist pattern was stripped.

次に、上記のCr薄膜パターンの上に紫外線レジスト(東京応化工業製、THMR−IP3500)を400nmの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、まず1種類目の深さ(1nm)の設計欠陥パターンのみが露出するように製版し、露出した設計欠陥パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ1nmの設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを80℃の硫酸水溶液で除去した。   Next, an ultraviolet resist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., THMR-IP3500) is formed with a thickness of 400 nm on the Cr thin film pattern, and the first type of depth (1 nm) is first obtained using a laser drawing machine. The plate is made so that only the design defect pattern is exposed, and the exposed design defect pattern is wet-etched with diluted buffered hydrofluoric acid solution to form a design defect having a depth of 1 nm. Removed with aqueous sulfuric acid.

次に、上記のレジスト除去したCr薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを400nmの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、2種類目の深さ(1.5nm)の設計欠陥パターンのみが露出するように製版し、露出した設計欠陥パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ1.5nmの設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを80℃の硫酸水溶液で除去した。   Next, the above-mentioned ultraviolet resist is again formed to a thickness of 400 nm on the Cr thin film pattern from which the resist has been removed, and a design defect having a second depth (1.5 nm) is formed using a laser drawing machine. The plate is made so that only the pattern is exposed, and the exposed design defect pattern is wet-etched with a diluted buffered hydrofluoric acid solution to form a design defect with a depth of 1.5 nm. Removed with aqueous sulfuric acid.

その後、上述と同様に、紫外線レジスト製版、基板ウェットエッチング、および紫外線レジスト除去の一連の工程を、紫外線レジストパターンで被覆するCr薄膜パターンの位置を変え、かつ、基板をエッチングする深さを変えて、3回繰り返すことにより、さらに、2.0nm、3.0nm、および5.0nmの深さの設計欠陥を形成した。   After that, in the same manner as described above, a series of steps of UV resist plate making, substrate wet etching, and UV resist removal is performed by changing the position of the Cr thin film pattern covered with the UV resist pattern and changing the depth of etching the substrate. By repeating three times, design defects having depths of 2.0 nm, 3.0 nm, and 5.0 nm were further formed.

次に、上記のレジスト除去したCr薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを400nmの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、アライメントマークパターンのみが露出するように製版し、露出したアライメントマークパターンを緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、全長2mm、線幅2μm、深さ500nmの平面形状が十字型のアライメントマークを形成し、その後、上記の紫外線レジストを80℃の硫酸水溶液で除去し、次いで、上記のCr薄膜パターンを硝酸セリウムアンモニウム水溶液で除去した。   Next, on the Cr thin film pattern from which the resist was removed, the above-mentioned ultraviolet resist was again formed to a thickness of 400 nm, and the plate was made using a laser drawing machine so that only the alignment mark pattern was exposed and exposed. The alignment mark pattern is wet-etched with a buffered hydrofluoric acid solution to form a cross-shaped alignment mark having a total length of 2 mm, a line width of 2 μm, and a depth of 500 nm. Then, the Cr thin film pattern was removed with an aqueous cerium ammonium nitrate solution.

次に、露出した基板の上に、イオンビームスパッタ法により、Siターゲットを用いてSi膜を4.2nm成膜し、続いてMoターゲットを用いてMo膜を2.8nm成膜し、これを1周期として40周期積層してMoとSiの多層膜よりなる反射層を形成した後、最表面のMo膜の上にSi膜を11nm成膜してキャッピング層を形成した。   Next, on the exposed substrate, an ion beam sputtering method is used to form a Si film with a Si target with a thickness of 4.2 nm, followed by a Mo target with a Mo film with a thickness of 2.8 nm. A reflective layer composed of a multilayer film of Mo and Si was formed by laminating 40 periods as one period, and then a capping layer was formed by depositing an Si film on the outermost Mo film to a thickness of 11 nm.

次に、上記のSi膜の上に、RFマグネトロンスパッタ法によりCrターゲットを用いてN2雰囲気下で、CrN膜をバッファ層として10nmの厚さに成膜し、続いて、上記のCrN膜上に、DCマグネトロンスパッタ法により、Taターゲットを用いて、Arと窒素の混合ガス雰囲気下で、TaN膜を70nmの厚さで形成し、EUV光を吸収する吸収層を形成し、本発明に係る反射型マスクブランクスを得た。 Next, a CrN film is formed as a buffer layer to a thickness of 10 nm on the Si film by RF magnetron sputtering in a N 2 atmosphere using a Cr target, and then on the CrN film. In addition, a TaN film is formed with a thickness of 70 nm in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen by a DC magnetron sputtering method, and an absorption layer that absorbs EUV light is formed. A reflective mask blank was obtained.

次に、この反射型マスクブランクスを用い、電子線レジストを塗布し、電子線描画装置で上記のアライメントマークを用いてアライメント描画し、上記の設計欠陥と所定の位置関係となる吸収体パターン用のレジストパターンを形成した。次いで、TaNの吸収層をCl2ガスでドライエッチングし、さらにCrNのバッファ層をCl2と酸素との混合ガスでドライエッチングしてキャッピング層を露出させ、レジストパターンを剥膜して、本発明に係る反射型マスクを得た。 Next, using this reflective mask blank, an electron beam resist is applied, alignment drawing is performed using the above alignment mark with an electron beam drawing apparatus, and an absorber pattern for a predetermined positional relationship with the above design defect is obtained. A resist pattern was formed. Next, the TaN absorption layer is dry-etched with Cl 2 gas, and the CrN buffer layer is dry-etched with a mixed gas of Cl 2 and oxygen to expose the capping layer, and the resist pattern is stripped. A reflective mask according to the above was obtained.

1 反射型マスクブランクス
2 基板
3A、3B 設計欠陥
4 反射層
5 吸収層
5A 吸収体パターン
10 反射型マスク
11 ハードマスク層
11A ハードマスクパターン
12 電子線レジスト
12A レジストパターン
13A、13B 保護膜パターン
100 反射型マスクブランクス
102 基板
103A、103B 設計欠陥
104 反射層
105 吸収層
105A 吸収体パターン
110 反射型マスク
112A、112B レジストパターン

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflective mask blanks 2 Substrate 3A, 3B Design defect 4 Reflective layer 5 Absorbing layer 5A Absorber pattern 10 Reflective mask 11 Hard mask layer 11A Hard mask pattern 12 Electron resist 12A Resist pattern 13A, 13B Protective film pattern 100 Reflective type Mask blank 102 Substrate 103A, 103B Design defect 104 Reflective layer 105 Absorbing layer 105A Absorber pattern 110 Reflective mask 112A, 112B Resist pattern

Claims (4)

基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥と、前記設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するEUV露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、
前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、
前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、
前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、
前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、
前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、
前記基板の主面の上に、前記設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、
前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、
前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、
前記基板に複数の異なる深さの設計欠陥を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。
A substrate, a concave design defect formed on the main surface of the substrate, a reflective layer made of a multilayer film formed on the main surface of the substrate so as to cover the design defect, and an upper surface of the reflective layer A reflective mask blank for EUV exposure having at least an absorption layer formed on
A thin film pattern forming step of forming a thin film pattern having a plurality of openings on the main surface of the substrate;
A protective film pattern forming step of exposing a desired part of the thin film pattern and forming a protective film pattern covering the other part on the thin film pattern;
A design defect forming step of forming the design defect by etching the substrate using the protective film pattern and the exposed thin film pattern as an etching mask;
A protective film pattern removing step for removing the protective film pattern;
A thin film pattern removing step of removing the thin film pattern;
A reflective layer forming step of forming the reflective layer on the main surface of the substrate so as to cover the design defects;
An absorption layer forming step of forming the absorption layer on the reflective layer,
Depth of changing the position of the thin film pattern covered with the protective film pattern and etching the substrate in a series of steps of the protective film pattern forming step, the design defect forming step, and the protective film pattern removing step And repeat as many times as necessary,
A manufacturing method of a reflective mask blank having a pseudo phase defect, wherein a plurality of design defects having different depths are formed on the substrate.
前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項1に記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。   2. The thin film pattern serving as a mask for etching the substrate is a thin film containing any one of metal, metal oxide, and metal nitride processed into a pattern. Of manufacturing a reflective mask blank having a quasi-phase defect. 前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。   The method for producing a reflective mask blank having a pseudo phase defect according to claim 1, wherein the protective film pattern is obtained by processing an ultraviolet resist or an electron beam resist into a pattern. . 請求項1〜3のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法。
The said absorption layer of the reflective mask blanks obtained using the manufacturing method of the reflective mask blank which has a quasi phase defect in any one of Claims 1-3 is partially removed, The said part in the desired part A method of manufacturing a reflective mask having a quasi-phase defect, wherein an absorber pattern is formed so that a reflective layer is exposed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015138936A (en) * 2014-01-24 2015-07-30 凸版印刷株式会社 Mask blank for euv exposure, mask for euv exposure, and manufacturing method thereof

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