JP2012181426A - フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係るフォトマスクは、基板と、前記基板の主面に設けられ、前記基板の光の透過率よりも低い光の透過率を有する膜部と、前記膜部に設けられ、被転写体に転写されるパターンと、前記膜部に設けられ、前記被転写体への転写が抑制されるように透過光の強度が抑制された検出マークと、を備えている。
【選択図】図1
Description
しかしながら、検出マークがウェーハの露光面に転写されるため、検出マークを形成する位置に大きな制約が生じることになる。
そのため、検査計測精度が悪くなり、精度の高いフォトマスクを製造することが困難となっていた。
なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 また、一例として、本実施の形態に係るフォトマスクがハーフトーン型位相シフトマスクである場合を例に挙げて説明する。
[第1の実施形態]
まず、第1の実施形態に係るフォトマスクについて例示する。
図1は、第1の実施形態に係るフォトマスクを例示するための模式図である。
なお、図1(a)は第1の実施形態に係るフォトマスクの模式平面図、図1(b)は図1(a)におけるA−A矢視断面の模式拡大図、図1(c)は図1(b)におけるB−B矢視図である。ただし、図1(a)においては、煩雑化を避けるために後述するパターン6を省くものとし、検出マーク7の配設形態を概念的に表すようにしている。
基板2は、例えば、矩形の平板状を呈し、透光性の高い材料から形成されるようにすることができる。基板2は、例えば、石英ガラスなどから形成されるものとすることができる。
遮光膜4は、基板2の周縁領域において、膜部3を覆うようにして設けられている。遮光膜4は、例えば、クロム(Cr)などから形成されたものとすることができる。
描画領域5は、基板2の中央側領域に設けられている。描画領域5は、パターン6、検出マーク7が形成される領域である。
検出マーク7は、フォトマスク1自体の精度を検査するために設けられる。例えば、フォトマスク1に検出マーク7が設けられていれば、既知のフォトマスク検査装置や寸法計測装置などを用いて検出マーク7の位置や検出マーク7同士の間の寸法を測定することができる。そのため、フォトマスク1の精度を容易かつ精密に検査計測することができる。
また、検出マーク7が複数設けられていれば、複数の検出マーク7に対する検出を行うことができるので、平均化効果により検出結果のばらつきを抑制することができるようになる。
検出マーク7を縁(エッジ)がある形状とすれば、検出を容易かつ精密に行うことができるので、検出マーク7の検出精度を向上させることができる。
また、検出マーク7は、第1の方向に設けられた第1の縁と、第1の方向に交差する第2の方向に設けられた第2の縁と、を有したものとすることができる。その様にすれば、2方向における検出マーク7の検出精度を向上させることができる。
ここでは、一例として、検出マーク7の形状が十字形状である場合を例に挙げて説明する。
検出マーク7の形状が、例えば、十字形状のように互いに直交する方向に縁がある形状である場合には、2次元方向における検出マーク7の検出精度を向上させることができる。
図2(a)、(b)においては、一例として、膜部3を貫通するパターンであるホール状のパターン6aのみを描くようにしている。
なお、図2(a)と図2(b)とでは、ホール状のパターン6aの寸法や配置が異なるが、検出マーク7が膜部3の部分、すなわち、ホール状のパターン6aが設けられていない部分に設けられることに変わりはない。
ただし、検出マーク7の配設形態はマトリクス状に限定されるわけではなく、例えば、千鳥状のような他の規則的な配設形態であってもよいし、任意の位置に設けられるような配設形態であってもよい。
なお、図3は、検出マーク7の形状が十字形状である場合を例示するものである。
この場合、例えば、露光光の波長が193nm程度であれば、十字形状を構成する矩形形状の幅寸法Wを160nm未満とすることで、検出マーク7が被転写体に転写されることを抑制することができる。また、十字形状を構成する矩形形状の幅寸法Wを120nm以下とすれば、検出マーク7が被転写体に転写されることをより確実に抑制することができる。
そのため、検出マーク7を中心とした所定の範囲内にパターン6(図3に例示をしたものの場合には、ホール状のパターン6)が入らないような位置に検出マーク7を設けるようにしている。
本発明者の得た知見によれば、検出マーク7の中心から半径寸法Rが2μmの範囲にパターン6が入らないようにすれば、検出マーク7がパターン6の転写精度などに与える影響を抑制することができる。この場合、半径寸法Rが2μmの範囲内から検出マーク7がはみ出さないようにする必要がある。
すなわち、検出マーク7は、パターン6と検出マーク7の中心との間の寸法が2μm以上となるように設けられるようにすればよい。
この場合、検出マーク7が転写された際のコントラストが低くなるようにすれば、検出マーク7が被転写体により転写され難くなる。
なお、図4(a)はコントラストの調整が行われる前の検出マークを例示するための模式図、図4(b)は露光における照明形状を例示するための模式図、図4(c)は被転写体におけるコントラストを例示するための模式図、図4(d)はコントラストの調整が行われた後の検出マークを例示するための模式図である。
ここで、図4(c)は、図4(a)で例示をした検出マークが転写された際の様子をシミュレーションにより求めたものである。また、コントラストをモノトーン色の濃淡で表し、暗い部分ほど濃く、明るい部分ほど淡くなるように表示した。
この様に、転写された際のコントラストが低くなるような検出マーク17とすれば、露光条件に関する装置間格差や装置条件にばらつきなどがあったとしても被転写体により転写され難くすることができる。
なお、図4(d)に例示をしたものは、膜部18aと開口部19aとが設けられているが、転写された際のコントラストが低くなるように膜部18aおよび開口部19aの少なくともいずれかを設けるようにすればよい。
図5は、転写された際のコントラストが低くなるような検出マークの形状を例示するための模式図である。
例えば、検出マーク7の形状が十字形状などの場合には、被転写体において検出マーク7の中心近傍に対応する位置の明るさが明るくなる傾向にある。
すなわち、検出マークは、光の透過を抑制することで被転写体におけるコントラストを低下させる抑制部(第2の制御部の一例に相当する)を所定の位置に有したものとすることができる。
なお、前述した膜部18aは、抑制部の一例に相当する。
次に、第2の実施形態に係るフォトマスクの製造方法について例示する。
図6は、第2の実施形態に係るフォトマスクの製造方法について例示をするための模式工程断面図である。
膜部3は、例えば、フッ化クロム系(CrF)、モリブデンシリサイド系(MoSiON、MoSiO)、タングステンシリサイド系(WSiO)、ジルコニウムシリサイド系(ZrSiO)などの材料をスパッタリング法を用いて成膜することで形成するようにすることができる。
遮光膜4は、例えば、クロム(Cr)などをスパッタリング法を用いて成膜することで形成するようにすることができる。
以上のようにして、フォトマスクブランクが形成される。
そして、電子ビーム描画法などを用いて、予め作成された描画データに基づいてレジスト8に被転写体に転写されるパターン6(回路パターンや補助パターンなど)と検出マークとを描画する。
この際、描画データに基づいて、被転写体への転写が抑制されるように透過光の強度が抑制された検出マークが描画される。
また、描画される検出マークは、矩形形状を有し、矩形形状の幅寸法が160nm未満とされたものとすることができる。
また、パターン6と検出マークの中心との間の寸法が2μm以上となるように描画されるようにすることができる。
なお、描画される検出マークは、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
そして、レジストマスクをエッチングマスクとして用い、RIE(Reactive Ion Etching)法を用いて遮光膜4と膜部3とを順次除去する。
次に、図6(c)に示すように、描画領域5における遮光膜4をウェットエッチング法などを用いて除去することで、パターン6と検出マークとを有したフォトマスク1が製造される。
また、検出マークを用いて、製造されたフォトマスク1の精度が検出され、検出されたフォトマスク1の検出情報が次回製造されるフォトマスク(例えば、次回製造される同一仕様のフォトマスクや類似仕様のフォトマスクなど)の描画データにフィードバックされる。
図7は、フォトマスクの製造工程を例示するためのフローチャートである。
図7に示すように、まず、フォトマスク11(第1のフォトマスクに相当する)に関する描画データが作成される。なお、作成される描画データには、パターン6(回路パターンや補助パターンなど)に関するデータの他に、検出マークに関するデータも含まれている。
この際、パターン6とともに検出マークも描画される。
次に、検出マークが描画されたフォトマスク11の精度を検出マークを用いて検出する(ステップS2)。
フォトマスク11の精度の検出は、例えば、既知のフォトマスク検査装置や寸法検査装置などを用いて検出マークの位置や検出マーク同士の間の寸法を測定することにより行うようにすることができる。
検出されたフォトマスク11の精度に関する情報は、次回製造されるフォトマスク11a(第2のフォトマスクに相当する)に係る描画データにフィードバックされる。例えば、検出されたフォトマスク11の精度に基づいて描画データを修正するようにすることができる。
この際、フォトマスク11に形成されている検出マークが被転写体に転写されることが抑制される。
すなわち、フォトマスク11aの製造において、修正された描画データに基づいて、パターン6が描画される。この際、パターン6とともに検出マークも描画される。
次に、検出マークを用いてフォトマスク11aの精度を検出する(ステップS2a)。 検出されたフォトマスク11aの精度に関する情報は、次回製造されるフォトマスクに係る描画データにフィードバックされる。
そのため、フォトマスクの精度を累積的に向上させることができるようになる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
また、一例として、フォトマスクがハーフトーン型位相シフトマスクである場合を説明したがこれに限定されるわけではない。
例えば、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、クロムレス位相シフトマスクなどの各種のフォトマスクに適用することができる。
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の主面に設けられ、前記基板の光の透過率よりも低い光の透過率を有する膜部と、
前記膜部に設けられ、被転写体に転写されるパターンと、
前記膜部に設けられ、前記被転写体への転写が抑制されるように透過光の強度が抑制された検出マークと、
を備えたことを特徴とするフォトマスク。 - 前記検出マークは、第1の方向に設けられた第1の縁と、前記第1の方向に交差する第2の方向に設けられた第2の縁と、を有することを特徴とする請求項1記載のフォトマスク。
- 前記検出マークは、矩形形状を有し、前記矩形形状の幅寸法が160nm未満とされたことを特徴とする請求項1または2に記載のフォトマスク。
- 前記検出マークは、前記パターンと前記検出マークの中心との間の寸法が2μm以上となるように設けられたこと、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のフォトマスク。
- 前記検出マークは、光を透過させることで前記被転写体におけるコントラストを低下させる第1の制御部をさらに有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のフォトマスク。
- 前記検出マークは、光の透過を抑制することで前記被転写体におけるコントラストを低下させる第2の制御部をさらに有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のフォトマスク。
- 基板の主面に前記基板の光の透過率よりも低い光の透過率を有した膜部を形成する工程と、
描画データに基づいて、被転写体に転写されるパターンを描画する描画工程と、
を有するフォトマスクの製造方法であって、
前記描画工程において、前記描画データに基づいて、前記被転写体への転写が抑制されるように透過光の強度が抑制された検出マークを描画すること、を特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 前記検出マークが描画された第1のフォトマスクの精度を前記検出マークを用いて検出する工程と、
前記検出された第1のフォトマスクの精度に基づいて前記描画データを修正する工程と、
をさらに有し、
第2のフォトマスクの製造において、前記修正された描画データに基づいて、前記パターンが描画されることを特徴とする請求項7記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記描画工程において描画される前記検出マークは、矩形形状を有し、前記矩形形状の幅寸法が160nm未満とされたことを特徴とする請求項7または8に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記描画工程において、前記パターンと前記検出マークの中心との間の寸法が2μm以上となるように描画されること、を特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載のフォトマスクの製造方法。
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