JP2013016720A - Manufacturing method of mask for euvl - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するために用いるリソグラフィ用のマスクの製造技術に関し、特に、波長が10〜15nm程度のいわゆる極端紫外線(EUV(Extreme Ultra-Violet)光)露光を用いたリソグラフィ工程で使用される極端紫外線露光用マスクの製造方法に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a technology for manufacturing a mask for lithography used for forming a circuit pattern of a semiconductor device, and particularly, uses so-called extreme ultraviolet (EUV (Extreme Ultra-Violet) light) exposure having a wavelength of about 10 to 15 nm. The present invention relates to a technique effective when applied to a manufacturing method of an extreme ultraviolet exposure mask used in a lithography process.
半導体デバイス(半導体集積回路装置)は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを、縮小投影光学系を介して半導体基板(以下、ウェハと称する)の主面上に転写する光リソグラフィを繰り返し用いることによって生産されている。 A semiconductor device (semiconductor integrated circuit device) irradiates exposure light onto a mask, which is an original on which a circuit pattern is drawn, and applies the circuit pattern to a main part of a semiconductor substrate (hereinafter referred to as a wafer) via a reduction projection optical system. It is produced by repeatedly using optical lithography that transfers onto the surface.
しかし、近年は、半導体デバイスの微細化への要求に応じて、光リソグラフィの露光に用いる光よりも波長の短いEUV光を用いるEUVリソグラフィ(以下、EUVLと称する)の開発が進められている。このEUVLを用いることによって解像度を向上でき、より微細な回路パターンを転写することができる。 However, in recent years, EUV lithography (hereinafter referred to as EUVL) using EUV light having a wavelength shorter than that of light used for photolithography exposure has been developed in response to demands for miniaturization of semiconductor devices. By using this EUVL, the resolution can be improved and a finer circuit pattern can be transferred.
EUV光の波長域(例えば中心波長13.5nm)では、透過マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)などの多層膜による反射を利用した多層膜反射基板がEUVL用マスクブランクス(以下、マスクブランクと称する)として使用される。このマスクブランクの表面に吸収体パターンを形成して、EUVL用マスクを構成する(例えば非特許文献1)。 In the EUV light wavelength range (for example, the central wavelength of 13.5 nm), the transmission mask cannot be used because of the light absorption of the substance, so that the multilayer film reflection utilizing the reflection by the multilayer film such as molybdenum (Mo) and silicon (Si). The substrate is used as EUVL mask blanks (hereinafter referred to as mask blanks). An EUVL mask is formed by forming an absorber pattern on the surface of the mask blank (for example, Non-Patent Document 1).
また、透過型のレンズを用いることができないため、例えば特開2007−158828号公報(特許文献1)に記載されているように、縮小投影光学系には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜反射面のみからなる反射型露光光学系(反射型結像光学系、EUV光学系)が用いられる。光源からの光は反射型の照明光学系を介して均一化されてEUVL用マスクに照射される。EUVL用マスクに照射された光は、EUVL用マスクで反射し、反射型の投影光学系を経てウェハに到達して、EUVL用マスクの吸収体パターンがウェハの主面上に投影される。 Further, since a transmissive lens cannot be used, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-158828 (Patent Document 1), the reduction projection optical system includes molybdenum (Mo) and silicon (Si). And a reflection type exposure optical system (reflection type imaging optical system, EUV optical system) composed only of a multilayer film reflecting surface. The light from the light source is made uniform through a reflection type illumination optical system and irradiated to the EUVL mask. The light irradiated on the EUVL mask is reflected by the EUVL mask, reaches the wafer through a reflective projection optical system, and the absorber pattern of the EUVL mask is projected onto the main surface of the wafer.
EUVLでは、マスクブランクの表面にわずか数nm程度の高さの異常が発生した場合でも、その高さ異常によりEUV反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に寸法変化または解像不良などの欠陥を生じさせる。このような位相変化を与える欠陥を位相欠陥と呼ぶ。そこで、吸収体パターンを被着させる前のマスクブランクの段階において位相欠陥を検出することが必要である。 In EUVL, even if a height abnormality of only a few nanometers occurs on the surface of the mask blank, a large phase change is caused in the EUV reflected light due to the height abnormality, and the absorber pattern is transferred onto the main surface of the wafer. In this case, defects such as a dimensional change or poor resolution are caused. A defect that gives such a phase change is called a phase defect. Therefore, it is necessary to detect the phase defect at the stage of the mask blank before depositing the absorber pattern.
一般的なマスクブランクの検査方法としては、レーザ光をマスクブランクに照射し、乱反射する光から異物を検出する方法、または明視野像(顕微鏡像)を検出する方法がある。しかし、位相欠陥の影響は多層膜の内部構造にも依存するので、露光に用いるEUV光と同じ波長の検出光を用いて欠陥を検出する同波長(at wavelength)検査法が相応しいと考えられる。この方法の一例として、暗視野検査像を用いる方法が、例えば特開2003−114200号公報(特許文献2)に開示されている。また、位相欠陥の表面の凹凸を区別する検査手法が、例えば特開2007−219130号公報(特許文献3)に開示されている。さらに、位相欠陥が既に存在したまま吸収体パターンを形成した場合は、吸収体パターンの輪郭を修正して、露光装置でパターンを転写したときの投影像を改善する技術が、例えば特表2002−532738号公報(特許文献4)に開示されている。 As a general mask blank inspection method, there is a method of irradiating a mask blank with a laser beam and detecting a foreign substance from light that is diffusely reflected, or a method of detecting a bright field image (microscope image). However, since the influence of phase defects also depends on the internal structure of the multilayer film, it is considered that the same wavelength inspection method for detecting defects using detection light having the same wavelength as EUV light used for exposure is appropriate. As an example of this method, a method using a dark field inspection image is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-114200 (Patent Document 2). Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-219130 (Patent Document 3) discloses an inspection method for distinguishing unevenness on the surface of a phase defect. Further, when the absorber pattern is formed while the phase defect already exists, a technique for improving the projected image when the pattern is transferred by the exposure apparatus by correcting the outline of the absorber pattern is disclosed in, for example, JP-T-2002. No. 532738 (Patent Document 4).
上記特許文献2に記載されたEUV光を用いる暗視野検出法では、マスクブランクに存在する位相欠陥を輝点として感度良く検出することができる。しかし、位相欠陥が検出された場合に、EUVL用マスクとして活用する方法については言及されていない。
The dark field detection method using EUV light described in
また、上記特許文献3に記載された検査手法では、マスクブランクに存在する位相欠陥の凹凸の区別の判定はできる。しかし、その後に吸収体パターンを形成してEUVL用マスクを製造する方法については示唆されていない。
Further, in the inspection method described in
また、上記特許文献4には、吸収体パターンを形成した後に位相欠陥が残存しても、位相欠陥に起因する局所的な反射光の乱れを、その位相欠陥に近接する吸収体パターンの輪郭の修正により修復または相殺して、そのEUVL用マスクを良品として取り扱える方法が開示されている。しかし、位相欠陥に近接する吸収体パターンの輪郭の修正には適用限界があり、修正自体が困難となる場合がある。
Further, even if the phase defect remains after the absorber pattern is formed in the above-mentioned
このように、上述した何れの方法においても、マスクブランクに位相欠陥が存在すると、位相欠陥に近接する吸収体パターンの局所的な輪郭の修正で対応できない場合には、製造されたEUVL用マスクは不良品として取り扱われ、処分されることになる。 Thus, in any of the above-described methods, if there is a phase defect in the mask blank and the local contour of the absorber pattern close to the phase defect cannot be corrected, the manufactured EUVL mask is It will be handled as a defective product and will be disposed of.
本発明の目的は、吸収体パターンを局所的にレイアウト変更することにより、実質的に位相欠陥の無いEUVL用マスクを製造することのできる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of manufacturing an EUVL mask substantially free of phase defects by locally changing the layout of an absorber pattern.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, an embodiment of a representative one will be briefly described as follows.
この実施の形態は、EUVL用マスクの製造方法であって、EUV光を反射する多層膜とEUV光を吸収する複数の吸収体パターンとを有するEUVL用マスクに残存する位相欠陥を検出する工程と、位相欠陥のうち、複数の吸収体パターンを被転写体の主面上にパターン転写する際に許容値より大きな転写誤差を与える第1位相欠陥の位置座標を記憶する工程と、第1位相欠陥の周囲の吸収体パターンにおいて、局所的なレイアウト変更が可能であるか否かを判断する工程と、レイアウト変更が可能であると判断した場合は、第1位相欠陥に近接する吸収体パターンの形状を局所的に修正し、さらに、その修正された吸収体パターンの形状に合わせて、これに隣接する他の吸収体パターンのレイアウトを局所的に変更する工程と、を有するものである。 This embodiment is a method for manufacturing an EUVL mask, and includes a step of detecting a phase defect remaining in an EUVL mask having a multilayer film that reflects EUV light and a plurality of absorber patterns that absorb EUV light; , Among the phase defects, a step of storing position coordinates of the first phase defect that gives a transfer error larger than an allowable value when pattern-transferring a plurality of absorber patterns onto the main surface of the transfer object; A step of determining whether or not a local layout change is possible in the absorber pattern around and the shape of the absorber pattern adjacent to the first phase defect if it is determined that the layout change is possible And locally changing the layout of other absorber patterns adjacent to the modified absorber pattern according to the shape of the modified absorber pattern. Than is.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by one embodiment of a representative one will be briefly described as follows.
吸収体パターンを局所的にレイアウト変更することにより、実質的に位相欠陥の無いEUVL用マスクを製造することができる。 By changing the layout of the absorber pattern locally, a mask for EUVL substantially free of phase defects can be manufactured.
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。 In the following embodiments, when necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is the other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態において、ウェハと言うときは、Si(Silicon)単結晶ウェハを主とするが、それのみではなく、SOI(Silicon On Insulator)ウェハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。 Further, in the drawings used in the following embodiments, hatching may be added to make the drawings easy to see even if they are plan views. In the following embodiments, the term “wafer” is mainly a Si (Silicon) single crystal wafer. However, not only that, but also an SOI (Silicon On Insulator) wafer and an integrated circuit are formed thereon. Insulating film substrate or the like. The shape includes not only a circle or a substantially circle but also a square, a rectangle and the like.
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 In all the drawings for explaining the following embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals in principle, and repeated description thereof is omitted. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態1によるEUVL用マスクの検査方法の意義を明確にするために、まず、EUVL用マスクの構成およびEUV投影露光装置に備わる投影光学系(縮小投影光学系、反射型露光光学系、反射型結像光学系、EUV光学系)の構成について図1(a)および(b)ならびに図2を用いて説明する。図1(a)はEUVL用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、図1(b)は同図(a)のA−A線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。また、図2はEUV投影露光装置の概略図である。
(Embodiment 1)
In order to clarify the significance of the EUVL mask inspection method according to the first embodiment, first, the configuration of the EUVL mask and the projection optical system (reduced projection optical system, reflective exposure optical system, The configuration of the reflective imaging optical system and EUV optical system will be described with reference to FIGS. 1A and 1B and FIG. FIG. 1A is a plan view of an essential part of the surface on which the absorber pattern of the EUVL mask is formed, and FIG. 1B is an enlarged view along a line AA in FIG. It is principal part sectional drawing. FIG. 2 is a schematic view of an EUV projection exposure apparatus.
図1(a)に示すように、EUVL用マスクMの中央部には、半導体集積回路装置の回路パターンを有するデバイスパターンエリアMDEを有し、周辺部には、EUVL用マスクMの位置合わせのためのマークまたはウエハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアMA1,MA2,MA3,MA4が配置されている。 As shown in FIG. 1A, the central portion of the EUVL mask M has a device pattern area MDE having a circuit pattern of the semiconductor integrated circuit device, and the EUVL mask M is aligned at the peripheral portion. Alignment mark areas MA1, MA2, MA3, MA4 including a mark or a wafer alignment mark are arranged.
また、図1(b)に示すように、EUVL用マスクMのマスクブランクは、石英ガラスまたは低熱膨張ガラスからなる基板MSと、基板MSの主面に形成されたモリブデン(Mo)とシリコン(Si)とを交互に積層(例えば各層が40層程度)した多層膜MLと、多層膜ML上に形成されたキャッピング層CAPと、基板MSの裏面(主面と反対側の面)に形成されたEUVL用マスクMを静電チャックするためのメタル膜CFとにより構成されている。基板MSの厚さは、例えば7〜8mm程度であり、多層膜MLの厚さは、例えば300nm程度である。さらに、キャッピング層CAP上にバッファ層BUFを介して吸収体パターンABSが形成されている。吸収体パターンABSの厚さは、例えば50〜70nm程度である。 As shown in FIG. 1B, the mask blank of the EUVL mask M includes a substrate MS made of quartz glass or low thermal expansion glass, molybdenum (Mo) and silicon (Si) formed on the main surface of the substrate MS. ) Are alternately stacked (for example, each layer is about 40 layers), the capping layer CAP formed on the multilayer film ML, and the back surface (surface opposite to the main surface) of the substrate MS. The EUVL mask M is composed of a metal film CF for electrostatic chucking. The thickness of the substrate MS is, for example, about 7 to 8 mm, and the thickness of the multilayer film ML is, for example, about 300 nm. Furthermore, the absorber pattern ABS is formed on the capping layer CAP via the buffer layer BUF. The thickness of the absorber pattern ABS is, for example, about 50 to 70 nm.
次に、EUVL用マスクを用いるEUV投影露光装置について、その概念を示す図2を用いて説明する。 Next, an EUV projection exposure apparatus using an EUVL mask will be described with reference to FIG.
図2に示すように、光源1から発する中心波長13.5nmのEUV光は、多層膜反射鏡からなる照明光学系2を介してEUVL用マスクMのマスクパターンが形成された面(以下、パターン面という)を照射する。パターン面からの反射光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系3を通過して、ウェハ4の主面上にEUVL用マスクMのマスクパターンをパターン転写(転写、投影、パターン投影)する。ウェハ4はステージ5に搭載されており、ステージ5の移動とパターン転写の繰り返しにより、ウェハ4の主面上の所望の領域にEUVL用マスクMのマスクパターンを多数転写する。
As shown in FIG. 2, EUV light having a central wavelength of 13.5 nm emitted from a
次に、EUVL用マスクのマスクブランクに生じる位相欠陥について図3(a)および(b)を用いて説明する。図3(a)は位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、図3(b)は位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたEUVL用マスクの要部断面図である。 Next, phase defects occurring in the mask blank of the EUVL mask will be described with reference to FIGS. 3A is a cross-sectional view of a main part of a mask blank having a phase defect, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a main part of a mask for EUVL in which an absorber pattern and a buffer layer are formed on the mask blank having a phase defect. is there.
図3(a)に示したマスクブランクの要部断面図は、基板MS上に多層膜MLを被着させる際に、基板MSの主面に微細な窪みが存在したまま上記多層膜MLを被着させた結果、凹形状の位相欠陥PDが生じた一例を示している。 3A is a cross-sectional view of the main part of the mask blank shown in FIG. 3A, when the multilayer film ML is deposited on the substrate MS, the multilayer film ML is covered with a fine depression on the main surface of the substrate MS. An example in which a concave phase defect PD is generated as a result of the deposition is shown.
この位相欠陥PDを残したままバッファ層BUFおよび吸収体パターンABSを形成すると、図3(b)に示すように、隣接する吸収体パターンABSの間にそのまま凹形状の位相欠陥PDが残存する。2〜3nm程度の位相欠陥PDの窪みが存在すると、EUV投影露光装置を用いてウェハの主面上にパターン転写する投影像(転写像)が乱れて、投影像に許容値よりも大きい転写誤差、例えば規格値を越える寸法変化が生ずる。図3(a)および(b)では、窪みの欠陥の一例を示したが、微小な突起の欠陥でも同様の位相欠陥となる。 When the buffer layer BUF and the absorber pattern ABS are formed while leaving the phase defect PD, the concave phase defect PD remains as it is between the adjacent absorber patterns ABS as shown in FIG. If there is a depression of phase defect PD of about 2 to 3 nm, the projection image (transfer image) transferred onto the main surface of the wafer using the EUV projection exposure apparatus is disturbed, and the transfer error is larger than the allowable value in the projection image. For example, a dimensional change exceeding the standard value occurs. In FIGS. 3A and 3B, an example of the dent defect is shown, but even a minute protrusion defect has the same phase defect.
マスクブランクに位相欠陥が存在しても、その後に形成する吸収体パターンが位相欠陥を被覆すれば、EUVL用マスクの段階では位相欠陥ではなくなる。従って、EUVL用マスクにおいて問題とする位相欠陥は、マスクブランクを構成する多層膜に存在し、かつ、吸収体パターンに完全には被覆されずに一部または全てが露出した位相欠陥に限定される。このような実質的な位相欠陥は、例えば実際に吸収体パターンをウェハの主面上にパターン転写して得られる投影像からは欠陥部として認識され、かつ、通常のDUV(Deep Ultra-Violet)光または電子線を検査光とするマスクパターン欠陥検査手段では吸収体パターンの欠陥として見出せない部分として、その位置を特定することができる。また、EUVL用マスクの吸収体パターンを、EUV光を検査光とする検査装置と、DUV(Deep Ultra-Violet)光または電子線を検査光とする検査装置とで検査し、両者の結果を比較することにより位相欠陥を特定することもできる。 Even if a phase defect exists in the mask blank, if the absorber pattern to be formed thereafter covers the phase defect, it is not a phase defect at the stage of the EUVL mask. Therefore, the phase defect which is a problem in the EUVL mask is limited to the phase defect which exists in the multilayer film constituting the mask blank and is partially or completely exposed without being completely covered with the absorber pattern. . Such a substantial phase defect is recognized as a defect portion from a projection image obtained by actually transferring the absorber pattern onto the main surface of the wafer, and is a normal DUV (Deep Ultra-Violet). The mask pattern defect inspection means that uses light or an electron beam as inspection light can identify the position as a portion that cannot be found as a defect in the absorber pattern. Also, the absorber pattern of the EUVL mask is inspected with an inspection device that uses EUV light as inspection light and an inspection device that uses DUV (Deep Ultra-Violet) light or an electron beam as inspection light, and the results are compared. By doing so, the phase defect can be specified.
次に、EUVL用マスクに残存する位相欠陥が検出された際に、このEUVL用マスクを位相欠陥の影響が実質的に無いEUVL用マスクとして取り扱えるように吸収体パターンを修正する方法について詳細に説明する。ここでは、位相欠陥に近接する吸収体パターンの修正方法について説明する。吸収体パターンに「近接」する位相欠陥とは、吸収体パターンとは接していないが吸収体パターンのすぐ近くにある位相欠陥、吸収体パターンとは接していないが吸収体パターンのすぐ近くにあり、実質的に接しているとみなされる位相欠陥、吸収体パターンと接している位相欠陥、吸収体パターンにその一部を覆われた位相欠陥が含まれる。 Next, when a phase defect remaining in the EUVL mask is detected, a detailed description will be given of a method of correcting the absorber pattern so that the EUVL mask can be handled as an EUVL mask substantially free from the influence of the phase defect. To do. Here, a method for correcting the absorber pattern adjacent to the phase defect will be described. A phase defect that is "close" to the absorber pattern is a phase defect that is not in contact with the absorber pattern but is in the immediate vicinity of the absorber pattern, and is not in contact with the absorber pattern but is in the immediate vicinity of the absorber pattern. , Phase defects that are substantially in contact, phase defects that are in contact with the absorber pattern, and phase defects that are partially covered by the absorber pattern.
本実施の形態1による吸収体パターンの第1の修正方法について図4を用いて説明する。図4は、吸収体パターンの輪郭を補正することにより位相欠陥に起因する局所的な反射光の乱れを修復する一例を説明する図である。図4(a)は吸収体パターンに近接して位相欠陥が存在するマスクパターンを示す要部平面図、図4(b)は同図(a)のマスクパターンをパターン転写した際のウェハ主面上における投影像を示す要部平面図、図4(c)は位相欠陥が近接する吸収体パターンに隣接する他の吸収体パターンに輪郭補正を施したマスクパターンを示す要部平面図、図4(d)は同図(c)のマスクパターンをパターン転写した際のウェハ主面上における投影像を示す要部平面図である。 A first correction method of the absorber pattern according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of repairing local disturbance of reflected light caused by a phase defect by correcting the contour of the absorber pattern. FIG. 4A is a plan view of a main part showing a mask pattern in which a phase defect exists in the vicinity of the absorber pattern, and FIG. 4B is a main surface of the wafer when the mask pattern of FIG. FIG. 4C is a principal plan view showing a mask pattern obtained by performing contour correction on another absorber pattern adjacent to the absorber pattern in which the phase defect is close, FIG. FIG. 4D is a plan view of a principal part showing a projected image on the main surface of the wafer when the mask pattern of FIG.
図4(a)は、吸収体パターンABS−1に近接して位相欠陥PDが存在するマスクパターンを示す要部平面図である。このようなマスクパターンを、EUV投影露光装置を用いてウェハの主面上にパターン転写すると、図4(b)に示すように、許容値よりも大きい転写誤差を有する投影像11が形成される。ここで、領域12は、位相欠陥PDの影響により、隣接する投影像11の間に形成された所望しない欠陥転写部である。
FIG. 4A is a main part plan view showing a mask pattern in which a phase defect PD exists in the vicinity of the absorber pattern ABS-1. When such a mask pattern is transferred onto the main surface of the wafer using an EUV projection exposure apparatus, as shown in FIG. 4B, a
そこで、図4(c)に示すように、吸収体パターンABS−1に隣接する吸収体パターンABSであって、かつ位相欠陥PDに近い位置にある吸収体パターンABS−2に輪郭補正を施す。領域13は、吸収体パターンABS−2の一部に接して新たな吸収体材料を付与した領域である。この吸収体材料の付与は、荷電ビームを用いて局所的にCVD(Chemical Vapor Deposition)膜を形成することにより行われる。例えばフェナントレンガスの雰囲気内で加速電圧15kVのガリウムイオンビームを照射してカーボン膜を形成する。一方、領域14は、吸収体パターンABS−2の一部を除去した領域である。この除去は荷電ビームを用いて局所的に吸収体材料を除去することにより行われる。例えば加速電圧15kVのガリウムイオンビームを照射し、フッ化キセノンをアシストガスとして用い、吸収体パターンABS−2の所望領域をエッチングする。
Therefore, as shown in FIG. 4C, contour correction is performed on the absorber pattern ABS-2 adjacent to the absorber pattern ABS-1 and located near the phase defect PD. The
吸収体材料の付与の方法は上記のフェナントレンガスに限定されるものではなく、ナフタレンまたはピレンなどの他のカーボン材料、あるいはTEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate;Si(OC2H5)4)またはペンタエトキシタンタル等の有機金属系材料を用いてもよい。また、照射するイオンビームもガリウムイオンビームに限定されるものではなく、適切な加速電圧の電子線を用いてよく、あるいはヘリウムイオンビーム、ネオンイオンビーム、またはアルゴンイオンビームなどの希ガスイオンを用いてもよい。さらに、吸収体材料の付与と同等の効果は、局所的に多層膜を除去することによっても得られる。例えば加速電圧15kVのガリウムビームを照射してスパッタリングにより多層膜を除去することができる。 The method of applying the absorber material is not limited to the above phenanthrene gas, but other carbon materials such as naphthalene or pyrene, TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate; Si (OC 2 H 5 ) 4 ) or pentaethoxy An organometallic material such as tantalum may be used. The ion beam to be irradiated is not limited to a gallium ion beam, and an electron beam with an appropriate acceleration voltage may be used, or rare gas ions such as a helium ion beam, a neon ion beam, or an argon ion beam may be used. May be. Furthermore, an effect equivalent to the application of the absorber material can be obtained by locally removing the multilayer film. For example, the multilayer film can be removed by sputtering by irradiating a gallium beam having an acceleration voltage of 15 kV.
一方、吸収体材料の除去の方法も、フッ化キセノンとガリウムイオンビームとの組み合わせに限定されるものではない。例えば荷電ビームに代えて電子線を用いてもよい。また、エッチングを行うためのアシストガスとして、各種ハロゲン系ガスが考えられる。さらに、AFM−Tip(原子間力顕微鏡の探針)を用いた加工により、吸収体材料を局所的に除去することも可能である。 On the other hand, the method for removing the absorber material is not limited to the combination of xenon fluoride and a gallium ion beam. For example, an electron beam may be used instead of the charged beam. Various halogen-based gases can be considered as an assist gas for performing etching. Further, the absorber material can be locally removed by processing using AFM-Tip (a probe of an atomic force microscope).
図4(d)は、図4(c)に示す吸収体パターンを、EUV投影露光装置を用いてウェハの主面上にパターン転写して得られる投影像を示す要部平面図である。吸収体パターンABS−2に輪郭補正を施したので、投影像には屈曲部分15が発生する。また、EUVL用マスクには位相欠陥PDが残存しているので、投影像には突起形状の部分16が形成される。しかし、このように投影像の形状は変わるが、図4(b)に示した領域12に発生した欠陥転写部は発生せず、問題の無いパターン転写を行うことができる。
FIG. 4D is a main part plan view showing a projected image obtained by pattern transfer of the absorber pattern shown in FIG. 4C onto the main surface of the wafer using an EUV projection exposure apparatus. Since the contour correction is performed on the absorber pattern ABS-2, a
次に、本実施の形態1による吸収体パターンの第2の修正方法について図5を用いて説明する。図5は、位相欠陥に近接する吸収体パターンの形状の修正およびその修正された吸収体パターンに隣接する他の吸収体パターンのレイアウト変更により、位相欠陥に起因する局所的な反射光の乱れを修復する他の例を説明する図である。図5(a)は吸収体パターンに近接して位相欠陥が存在するマスクパターンを示す要部平面図、(b)は位相欠陥を一部に含む領域を吸収体材料により被覆したマスクパターンを示す要部平面図、(c)は位相欠陥が近接する吸収体パターンに隣接する他の吸収体パターンにおいて、局所的にレイアウトを変更する過程のマスクパターンを示す要部平面図、(d)は局所的に形状を修正した吸収体パターンおよび局所的にレイアウトを変更した吸収体パターンを含むマスクパターンを示す要部平面図である。
Next, the 2nd correction method of the absorber pattern by this
前述した第1の修正方法では、位相欠陥が近接する吸収体パターン(前述の図4の吸収体パターンABS−1)に隣接する他の吸収体パターン(前述の図4の吸収体パターンABS−2)の輪郭を補正した。これに対し、第2の修正方法では、位相欠陥に近接する吸収体パターンの形状を修正し、修正した吸収体パターンの形状に合わせて、これに隣接する他の吸収体パターンのレイアウトを変更する。 In the first correction method described above, another absorber pattern (absorber pattern ABS-2 in FIG. 4 described above) adjacent to the absorber pattern (absorber pattern ABS-1 in FIG. 4 described above) close to the phase defect. ) Was corrected. On the other hand, in the second correction method, the shape of the absorber pattern close to the phase defect is corrected, and the layout of other absorber patterns adjacent thereto is changed according to the shape of the corrected absorber pattern. .
第2の修正方法でも吸収体材料の除去または付与が行われるが、その手法は前述した第1の修正方法において用いた吸収体パターンの修正手法と同じである。 The absorber material is also removed or applied in the second correction method, but the method is the same as the absorber pattern correction method used in the first correction method described above.
図5は、第1方向(X方向、横方向)に沿って延びる複数の吸収体パターンABSが互いに離間して、第1方向と直交する第2方向(Y方向、縦方向)に並ぶマスクパターンの要部平面図を示す。図5(a)に示すように、複数の吸収体パターンABSのなかの吸収体パターンABS−3に近接して位相欠陥PDが残存している。 FIG. 5 shows a mask pattern in which a plurality of absorber patterns ABS extending along the first direction (X direction, lateral direction) are separated from each other and arranged in a second direction (Y direction, vertical direction) orthogonal to the first direction. The principal part top view of is shown. As shown in FIG. 5A, the phase defect PD remains in the vicinity of the absorber pattern ABS-3 among the plurality of absorber patterns ABS.
まず、ウェハ主面上に投影像をパターン転写する際の位相欠陥PDの影響および位相欠陥PDの周囲の回路パターンのレイアウト変更が可能か否かについて調べる。位相欠陥PDの影響を調べたところ、吸収体パターンABS−3の投影像と、吸収体パターンABS−3に隣接する吸収体パターンABS−4の投影像とが位相欠陥PDに起因して部分的に短絡することが予想された。一方、吸収体パターンABS−3,ABS−4の一部を局所的にレイアウト変更しても、半導体デバイスの電気的特性には著しい劣化が発生する等の問題が無いことが確認された。 First, the influence of the phase defect PD when the projected image is transferred onto the main surface of the wafer and whether the layout of the circuit pattern around the phase defect PD can be changed are examined. When the influence of the phase defect PD was examined, the projection image of the absorber pattern ABS-3 and the projection image of the absorber pattern ABS-4 adjacent to the absorber pattern ABS-3 were partially caused by the phase defect PD. A short circuit was expected. On the other hand, it was confirmed that even if a part of the absorber patterns ABS-3 and ABS-4 was locally laid out, there was no problem such as significant deterioration in the electrical characteristics of the semiconductor device.
そこで、次に、図5(b)に示すように、位相欠陥PDを一部に含む領域21に、吸収体パターンABS−3に接して吸収体材料を付与し、遮光パターンを形成して、位相欠陥PDを一部に含む領域21を非反射部とする。非反射部にする方法は、多層膜を除去する方法を採用してもよい。
Therefore, next, as shown in FIG. 5B, an absorber material is applied to the
次に、図5(c)に示すように、吸収体パターンABS−4のレイアウトを変更する。具体的には、まず、吸収体パターンABS−3に隣接し、非反射部を設けたことによりレイアウト変更が必要となった吸収体パターンABSを特定する。ここでは、吸収体パターンABS−4が特定される。続いて、領域21から所定の距離(例えば最小加工寸法)の領域に入る吸収体パターンABS−4の一部領域(図5(c)に点線で囲む領域)を領域23として特定する。続いて、領域23を除去した際に吸収体パターンABS−4が不連続とならないように、領域21,23を避けて、吸収体パターンABS−4の一部を構成する新たな局部パターンを形成する領域22を特定する。
Next, as shown in FIG.5 (c), the layout of absorber pattern ABS-4 is changed. Specifically, first, the absorber pattern ABS that is adjacent to the absorber pattern ABS-3 and requires a layout change by providing a non-reflective portion is specified. Here, the absorber pattern ABS-4 is specified. Subsequently, a partial region (region surrounded by a dotted line in FIG. 5C) of the absorber pattern ABS-4 that enters a region at a predetermined distance (for example, the minimum processing dimension) from the
次に、図5(d)に示すように、吸収体パターンABS−4の領域23の吸収体材料を除去し、領域22に吸収体材料を付与する。この際、領域23の吸収体材料が除去されても、吸収体パターンABS−4は領域22に付与された吸収体材料によって一連の繋がった形状を有している。符号24で示す部分が、位相欠陥PDを覆うために吸収体パターンABS−3を修正した部分(非反射部)であり、符号25で示す部分が、吸収体パターンABS−3を修正したことにより、吸収体パターンABS−4をレイアウト変更した部分である。その結果、吸収体パターンABS−4は屈曲した形状となるが、半導体デバイスの電気的特性には問題が無いことは事前に確認されている。その後、吸収体パターンABS−3の修正および吸収体パターンABS−4のレイアウト変更を行ったEUVL用マスクの使用には支障がないことを確認する。
Next, as shown in FIG.5 (d), the absorber material of the area |
本実施の形態1による前述の第2の修正方法を採用したマスク製造方法のフローを、図6に示す工程図を用いて説明する。 A flow of a mask manufacturing method employing the above-described second correction method according to the first embodiment will be described with reference to a process diagram shown in FIG.
<ステップS101>
まず、EUV光を反射する多層膜およびEUV光を吸収する吸収体パターンから構成されることを基本とするEUVL用マスクを製作する。
<Step S101>
First, an EUVL mask based on a multilayer film that reflects EUV light and an absorber pattern that absorbs EUV light is manufactured.
<ステップS102>
EUV光またはDUV光を検査光とするEUVL用マスクの検査を行う。この検査によって、マスクパターンをウェハの主面上にパターン転写する際に許容値より大きな転写誤差を与え、吸収体パターンに被覆されずに残存する位相欠陥を特定し、その位相欠陥の位置座標を記憶する。
<Step S102>
An inspection of an EUVL mask using EUV light or DUV light as inspection light is performed. This inspection gives a transfer error larger than the allowable value when the mask pattern is transferred onto the main surface of the wafer, identifies the phase defect remaining without being covered with the absorber pattern, and determines the position coordinates of the phase defect. Remember.
<ステップS103>
位相欠陥の検査結果に基づいて、位相欠陥が残存しているか否かを判定する。
<Step S103>
Based on the inspection result of the phase defect, it is determined whether or not the phase defect remains.
<ステップS104>
ステップS103において、位相欠陥が残存していると判定した場合は、位相欠陥の周囲の吸収体パターンの局所的なレイアウト変更が可能であるか否かを判定する。
<Step S104>
When it is determined in step S103 that the phase defect remains, it is determined whether or not the local layout change of the absorber pattern around the phase defect is possible.
<ステップS105>
ステップS104において、位相欠陥の周囲の吸収体パターンの局所的なレイアウト変更が可能であると判定した場合は、位相欠陥を一部に含む領域を非反射部とする加工を行い、その非反射部を位相欠陥に近接する吸収体パターンの一部とする修正を行う。なお、検出された位相欠陥が小さく、周辺への影響が少ないと予測された場合は、非反射部とする加工を省略することもできる。
<Step S105>
In step S104, when it is determined that the local layout change of the absorber pattern around the phase defect is possible, the region including the phase defect as a part is processed as a non-reflective portion, and the non-reflective portion Is made part of the absorber pattern close to the phase defect. If it is predicted that the detected phase defect is small and the influence on the periphery is small, the processing for making the non-reflective portion can be omitted.
<ステップS106>
前述の図5を用いて説明したように、吸収体パターンに非反射部を設けたことにより、これに隣接する他の吸収体パターンのレイアウト変更が必要となった場合は、その他の吸収体パターンに対して局所的なレイアウト変更を行う。
<Step S106>
As described with reference to FIG. 5 described above, when the non-reflective portion is provided in the absorber pattern and the layout of another absorber pattern adjacent to the absorber pattern needs to be changed, the other absorber pattern Make local layout changes to.
<ステップS107>
EUV投影露光装置によるマスクパターンの転写評価、SEM(Scanning Electron Microscope)を用いたマスク検査、あるいはDUV光または露光波長と同等の検査光を用いるマスク検査などにより吸収体パターンの加工部分の評価を行い、加工が妥当であるか否かを判定する。
<Step S107>
Evaluate the processed part of the absorber pattern by mask pattern transfer evaluation using EUV projection exposure equipment, mask inspection using SEM (Scanning Electron Microscope), or mask inspection using DUV light or inspection light equivalent to the exposure wavelength. Then, it is determined whether or not the processing is appropriate.
転写性に問題が無いと判定された場合はEUVL用マスクの製造を終了する。転写性に問題が有りと判定された場合は、再びステップS104に戻り、さらなる吸収体パターンの局所的なレイアウト変更が可能であるか否かを判定する。 When it is determined that there is no problem in transferability, the manufacture of the EUVL mask is terminated. If it is determined that there is a problem in transferability, the process returns to step S104 again, and it is determined whether or not a further local layout change of the absorber pattern is possible.
<ステップS108>
ステップS104において、位相欠陥の周囲の吸収体パターンの局所的なレイアウト変更では位相欠陥の影響を除去できないと判定されたときは、EUVL用マスクを不良品として処理する。
<Step S108>
If it is determined in step S104 that the influence of the phase defect cannot be removed by the local layout change of the absorber pattern around the phase defect, the EUVL mask is processed as a defective product.
しかし、通常はマスクブランクに存在する位相欠陥は小さく、さらに、マスクブランクの段階で位相欠陥が残存する場合は、その位相欠陥を極力吸収体パターンによって被覆するので、大半の位相欠陥は吸収体パターンの局所的なレイアウト変更により、マスクパターンの転写性に問題の無い状態とすることができる。 However, the phase defect that normally exists in the mask blank is small, and if the phase defect remains at the mask blank stage, the phase defect is covered with the absorber pattern as much as possible, so most phase defects are absorbed by the absorber pattern. By changing the local layout, there can be no problem in the transferability of the mask pattern.
このように、本実施の形態1によれば、EUVL用マスクに位相欠陥が残存しても、吸収体パターンの輪郭を補正する第1の修正方法、または位相欠陥に近接する吸収体パターンの形状を修正し、修正した吸収体パターンの形状に合わせて、これに隣接する他の吸収体パターンのレイアウトを変更する第2の修正方法により、無欠陥EUVL用マスクと同等の効果を有するEUVL用マスクを製造することができる。従って、EUVL用マスクの製造歩留まりが向上して、EUVL用マスクの製造コストを低減することができる。さらに、これにより、リソグラフィ工程を繰り返して用いる半導体装置の製造におけるトータルコストの低減を図ることができる。 Thus, according to the first embodiment, even if the phase defect remains in the EUVL mask, the first correction method for correcting the contour of the absorber pattern, or the shape of the absorber pattern close to the phase defect And a mask for EUVL having an effect equivalent to that of a defect-free EUVL mask by the second correction method for changing the layout of another absorber pattern adjacent to the corrected absorber pattern according to the corrected absorber pattern Can be manufactured. Therefore, the manufacturing yield of the EUVL mask can be improved, and the manufacturing cost of the EUVL mask can be reduced. Furthermore, this makes it possible to reduce the total cost in manufacturing a semiconductor device that repeatedly uses a lithography process.
(実施の形態2)
本実施の形態2では、半導体装置の製造にあたり、互いに相対位置を整合させて複数のレイヤーを逐次形成していく過程において、複数のレイヤーにわたってマスクパターンのレイアウトを変更する一例について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, an example of changing the layout of a mask pattern over a plurality of layers in the process of sequentially forming a plurality of layers while aligning relative positions with each other in manufacturing a semiconductor device will be described.
図7および図8はそれぞれ、半導体装置の多層配線の一部の構造、およびその構造を実現するためのリソグラフィ工程に用いるEUVL用マスクのマスクパターンの一例を説明する図である。 FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for explaining an example of a partial structure of a multilayer wiring of a semiconductor device and an example of a mask pattern of an EUVL mask used in a lithography process for realizing the structure.
図7は、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール32−1,32−2,32−3を介して、第1層目の配線パターン31−1,31−2,31−3と第2層目の配線パターン33−1,33−2,33−3とをそれぞれ接続して形成した配線構造の例を示す要部平面図である。 FIG. 7 shows the first-layer wiring patterns 31-1, 31-2, 31-3 and the second layer through the contact holes 32-1, 32-2, and 32-3 formed in the interlayer insulating film. It is a principal part top view which shows the example of the wiring structure formed by connecting each wiring pattern 33-1, 33-2, and 33-3.
図8(a)は、第1層目の配線パターン群をウェハの主面上に投影するためのEUVL用マスクのマスクパターンを示す要部平面図である。ここで、符号34−1,34−2,34−3は、EUV光を反射する多層膜の上に形成された吸収体パターンである。吸収体パターン34−2に近接して位相欠陥PDが残存している。 FIG. 8A is a main part plan view showing a mask pattern of an EUVL mask for projecting the first layer wiring pattern group onto the main surface of the wafer. Here, reference numerals 34-1, 34-2, and 34-3 are absorber patterns formed on a multilayer film that reflects EUV light. The phase defect PD remains in the vicinity of the absorber pattern 34-2.
図8(b)は、コンタクトホール群をウェハの主面上に投影するためのEUVL用マスクのマスクパターンを示す要部平面図である。ここで、符号36は、EUV光を反射する多層膜の上に形成された吸収体パターンであり、符号35−1,35−2,35−3は、EUV光を反射する多層膜が露出したホールパターンである。
FIG. 8B is a main part plan view showing a mask pattern of an EUVL mask for projecting the contact hole group onto the main surface of the wafer. Here,
図8(c)は、第2層目の配線パターン群をウェハの主面上に投影するためのEUVL用マスクのマスクパターンを示す要部平面図である。ここで、符号37−1,37−2,37−3は、EUV光を反射する多層膜の上に形成された吸収体パターンである。 FIG. 8C is a main part plan view showing a mask pattern of an EUVL mask for projecting the second layer wiring pattern group onto the main surface of the wafer. Here, reference numerals 37-1, 37-2, and 37-3 denote absorber patterns formed on a multilayer film that reflects EUV light.
図8(a)に示すように、吸収体パターン34−2に近接して位相欠陥PDが残存している。そのため、位相欠陥PDを有するマスクパターンを、EUV投影露光装置を用いてウェハの主面上にパターン転写すると、隣接する投影像の間に所望しない欠陥転写部が形成される。そこで、前述の実施の形態1において説明した第2の修正方法を用いて、吸収体パターン34−2の形状修正(位相欠陥を覆う遮光パターンの形成)、および吸収体パターン34−2に隣接する吸収体パターン34−1のレイアウト変更を行う(例えば前述の図5参照)。 As shown in FIG. 8A, the phase defect PD remains adjacent to the absorber pattern 34-2. Therefore, when a mask pattern having the phase defect PD is transferred onto the main surface of the wafer using an EUV projection exposure apparatus, an undesired defect transfer portion is formed between adjacent projection images. Therefore, using the second correction method described in the first embodiment, the shape of the absorber pattern 34-2 is corrected (formation of a light-shielding pattern that covers the phase defect), and the absorber pattern 34-2 is adjacent. The layout of the absorber pattern 34-1 is changed (for example, see FIG. 5 described above).
図9(a)は、吸収体パターン34−1の形状を修正し、吸収体パターン34−2のレイアウトを変更した後のEUVL用マスクのマスクパターンを示す要部平面図である。ここで、吸収体パターン41−1,41−2はそれぞれ前述の図8(a)に示した吸収体パターン34−1,34−2に対応する。すなわち、吸収体パターン41−2は、吸収体パターン34−2に、位相欠陥を一部に含む領域を覆う非反射部を追加した形状のパターンであり、吸収体パターン41−1は、吸収体パターン41−2の形状を修正したことに合わせて吸収体パターン34−1のレイアウトを変更したパターンである。この場合、吸収体パターン34−3はレイアウト変更されずに維持される。しかし、このように第1層目の配線パターン群の形成に用いるEUVL用マスクのマスクパターンをレイアウト変更すると、第1層目の配線パターンとコンタクトホールとの位置関係がずれるので、コンタクトホール群の形成に用いるEUVL用マスクのマスクパターンもレイアウト変更する必要が生じる。 FIG. 9A is a main part plan view showing the mask pattern of the EUVL mask after the shape of the absorber pattern 34-1 is corrected and the layout of the absorber pattern 34-2 is changed. Here, the absorber patterns 41-1 and 41-2 correspond to the absorber patterns 34-1 and 34-2 shown in FIG. 8A, respectively. That is, the absorber pattern 41-2 is a pattern having a shape obtained by adding a non-reflective portion that covers a region including a phase defect to the absorber pattern 34-2, and the absorber pattern 41-1 is an absorber. This is a pattern obtained by changing the layout of the absorber pattern 34-1 in accordance with the modification of the shape of the pattern 41-2. In this case, the absorber pattern 34-3 is maintained without changing the layout. However, when the layout of the mask pattern of the EUVL mask used for forming the first layer wiring pattern group is changed in this way, the positional relationship between the first layer wiring pattern and the contact hole is shifted. It is necessary to change the layout of the mask pattern of the EUVL mask used for formation.
図9(b)は、前述の図8(b)に示したホールパターン35−1のレイアウト変更を行った後のEUVL用マスクのマスクパターンを示す要部平面図である。 FIG. 9B is a main part plan view showing the mask pattern of the EUVL mask after the layout of the hole pattern 35-1 shown in FIG. 8B is changed.
図9(b)に示すように、ホールパターン35−1の位置をレイアウト変更して、EUVL用マスクにホールパターン42を形成する。ホールパターン35−1の位置をレイアウト変更するにあたっては、まず、第1層目の配線パターン群を形成するマスクパターンのレイアウトが、図9(a)に示すようにレイアウト変更が可能か否かを調べる。そして、レイアウト変更が可能であると判断されると、次に、ホールパターン群のレイアウト変更が可能であるか否かを調べる。その結果、ホールパターン35−1の位置の移動により、所望するホールパターン群のマスクパターンが形成できるという知見が得られて、レイアウト変更が可能であると判断されれば、その後、実際に吸収体パターン36の加工を行う。
As shown in FIG. 9B, the layout of the position of the hole pattern 35-1 is changed, and the
本来、コンタクトホール群をウェハの主面上に投影するためのEUVL用マスクには、位相欠陥がなく、ホールパターン35−1をレイアウト変更する必要はないが、第1層の配線パターン群との整合をとるために、吸収体パターン36に対して吸収体材料の付与および除去を行う。
Originally, the EUVL mask for projecting the contact hole group onto the main surface of the wafer has no phase defect, and it is not necessary to change the layout of the hole pattern 35-1, but it is different from the wiring pattern group of the first layer. In order to achieve alignment, the
図10は、レイアウト変更を行った第1層の配線パターン群をウェハの主面上に投影するためのEUVL用マスク、およびレイアウト変更を行ったコンタクトホール群をウェハの主面上にパターン転写するためのEUVL用マスクを用いて形成した半導体装置の多層配線の一部の構造を示す要部平面図である。これを、前述の図7に示した半導体装置の多層配線の一部の構造を示す要部平面図と比較すると、第1層の配線パターン31−1,31−2は、それぞれ第1層の配線パターン51−1,51−2に置き換えられている。また、コンタクトホール32−1はコンタクトホール52に置き換えられている。このように、第1層目の配線パターンを局所的にレイアウト変更しても、第1層目の配線パターンと第2層目の配線パターンとの間の電気的導通特性の劣化は見られず、半導体装置の動作特性には問題は無い。
FIG. 10 shows a pattern transfer of the EUVL mask for projecting the wiring pattern group of the first layer whose layout has been changed onto the main surface of the wafer and the contact hole group whose layout has been changed to the main surface of the wafer. FIG. 6 is a plan view of a principal part showing a structure of a part of a multilayer wiring of a semiconductor device formed using a EUVL mask for the purpose. When this is compared with the main part plan view showing the structure of part of the multilayer wiring of the semiconductor device shown in FIG. 7, the first layer wiring patterns 31-1 and 31-2 are respectively the first layer wiring patterns. The wiring patterns 51-1 and 51-2 are replaced. The contact hole 32-1 is replaced with a
このように、本実施の形態2によれば、上下レイヤーの整合性の判断に基づいて、位相欠陥が残存するEUVL用マスクのマスクパターンのレイアウト変更を行うことができる。吸収体パターンの局所的なレイアウト変更を行うことにより、無欠陥EUVL用マスクと同等の効果を有するEUVL用マスクを製造することができる。従って、EUVL用マスクの製造歩留まりが向上して、EUVL用マスクの製造コストを低減することができる。さらに、これにより、リソグラフィ工程を繰り返して用いる半導体装置の製造におけるトータルコストの低減を図ることができる。 As described above, according to the second embodiment, the layout of the mask pattern of the EUVL mask in which the phase defect remains can be changed based on the determination of the consistency between the upper and lower layers. By changing the local layout of the absorber pattern, an EUVL mask having the same effect as the defect-free EUVL mask can be manufactured. Therefore, the manufacturing yield of the EUVL mask can be improved, and the manufacturing cost of the EUVL mask can be reduced. Furthermore, this makes it possible to reduce the total cost in manufacturing a semiconductor device that repeatedly uses a lithography process.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、半導体装置の製造工程の一つであるリソグラフィ工程に用いるEUVL用マスクの製造に適用することができる。 The present invention can be applied to manufacture of a mask for EUVL used in a lithography process which is one of manufacturing processes of a semiconductor device.
1 光源
2 照明光学系
3 縮小投影光学系
4 ウェハ
5 ステージ
11 投影像
12,13,14, 領域
15 屈曲部分
16 突起形状の部分
21,22,23 領域
24 非反射部
25 レイアウト変更した部分
31−1,31−2,31−3 第1層目の配線パターン
32−1,32−2,32−3 コンタクトホール
33−1,33−2,33−3 第2層目の配線パターン
34−1,34−2,34−3 吸収体パターン
35−1,35−2,35−3 ホールパターン
36 吸収体パターン
37−1,37−2,37−3 吸収体パターン
41−1,41−2 吸収体パターン
42 ホールパターン
51−1,51−2 第1層目の配線パターン
52 コンタクトホール
ABS,ABS−1,ABS−2,ABS−3,ABS−4 吸収体パターン
BUF バッファ層
CAP キャッピング層
CF メタル膜
M EUVL用マスク
MA1,MA2,MA3,MA4 アライメントマークエリア
MDE デバイスパターンエリア
ML 多層膜
MS 基板
PD 位相欠陥
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(a)EUV光を反射する多層膜とEUV光を吸収する複数の吸収体パターンとを有するEUVL用マスクに残存する位相欠陥を検出する工程;
(b)前記位相欠陥のうち、前記複数の吸収体パターンを被転写体の主面上にパターン転写する際に許容値より大きな転写誤差を与える第1位相欠陥の位置座標を記憶する工程;
(c)前記第1位相欠陥の周囲の吸収体パターンにおいて、局所的なレイアウト変更が可能であるか否かを判断する工程;
(d)前記レイアウト変更が可能であると判断した場合は、前記第1位相欠陥に近接する第1吸収体パターンの形状を局所的に修正し、さらに、修正された前記第1吸収体パターンの形状に合わせて、前記第1吸収体パターンに隣接する前記第2吸収体パターンのレイアウトを局所的に変更する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記第1吸収体パターンおよび前記第2吸収体パターンを含むマスクパターンにおいて転写性の検証を行う工程。 An EUVL mask manufacturing method comprising the following steps:
(A) detecting a phase defect remaining in an EUVL mask having a multilayer film that reflects EUV light and a plurality of absorber patterns that absorb EUV light;
(B) storing the position coordinates of the first phase defect that gives a transfer error larger than an allowable value when the plurality of absorber patterns are transferred onto the main surface of the transfer target among the phase defects;
(C) determining whether a local layout change is possible in the absorber pattern around the first phase defect;
(D) If it is determined that the layout can be changed, the shape of the first absorber pattern adjacent to the first phase defect is locally corrected, and further, the corrected first absorber pattern Changing the layout of the second absorber pattern adjacent to the first absorber pattern locally according to the shape;
(E) A step of performing transferability verification on the mask pattern including the first absorber pattern and the second absorber pattern after the step (d).
前記(d)工程は、さらに以下の工程を含むことを特徴とするEUVL用マスクの製造方法;
(d1)前記第1位相欠陥を一部に含む領域を非反射部とし、前記非反射部を前記第1吸収体パターンの一部に含める工程。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
The step (d) further includes the following steps: a method for manufacturing an EUVL mask;
(D1) A step of including a region including the first phase defect in a part as a non-reflective part and including the non-reflective part in a part of the first absorber pattern.
前記第1位相欠陥を一部に含む領域の表面に吸収体材料を付与する、または前記第1位相欠陥を一部に含む領域の前記多層膜を除去することにより、前記第1位相欠陥を一部に含む領域を前記非反射部とすることを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 2,
By applying an absorber material to the surface of the region partially including the first phase defect, or by removing the multilayer film in the region partially including the first phase defect, the first phase defect is reduced. A method for manufacturing an EUVL mask, characterized in that a region included in a portion is the non-reflecting portion.
前記(d)工程では、前記第1吸収体パターンまたは前記第2吸収体パターンを構成する吸収体材料を部分的に除去または部分的に付与することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (d), the EUVL mask manufacturing method, wherein the absorber material constituting the first absorber pattern or the second absorber pattern is partially removed or partially applied.
前記(d)工程では、荷電ビームを用いて局所的にCVD膜を形成して、前記第1吸収体パターンまたは前記第2吸収体パターンを構成する吸収体材料を部分的に付与することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (d), a CVD film is locally formed by using a charged beam, and the absorber material constituting the first absorber pattern or the second absorber pattern is partially applied. A method for manufacturing a mask for EUVL.
前記(d)工程では、荷電ビームを用いて局所的にエッチングをして、前記第1吸収体パターンまたは前記第2吸収体パターンを構成する吸収体材料を部分的に除去することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (d), etching is locally performed using a charged beam to partially remove the absorber material constituting the first absorber pattern or the second absorber pattern. EUVL mask manufacturing method.
前記(d)工程では、前記多層膜を部分的に除去することにより、前記第1吸収体パターンの形状を局所的に修正し、前記第2吸収体パターンのレイアウトを変更することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (d), the multilayer film is partially removed to locally correct the shape of the first absorber pattern and to change the layout of the second absorber pattern. EUVL mask manufacturing method.
前記(c)工程では、さらに、半導体デバイスの電気的特性が劣化するか否かを判断することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (c), it is further determined whether or not the electrical characteristics of the semiconductor device are deteriorated.
前記(c)工程では、前記EUVL用マスクを用いて形成される第1レイヤーと、前記第1レイヤーの前工程で形成される第2レイヤー、前記第1レイヤーの後工程で形成される第3レイヤー、または前記第2レイヤーおよび前記第3レイヤーとの整合性の有無を判断することを特徴とするEUVL用マスクの製造方法。 In the manufacturing method of the mask for EUVL of Claim 1,
In the step (c), a first layer formed using the EUVL mask, a second layer formed in a pre-process of the first layer, and a third layer formed in a post-process of the first layer. A method for manufacturing a mask for EUVL, comprising determining whether or not there is consistency between a layer or the second layer and the third layer.
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