JP2014053564A - Method for manufacturing reflective mask - Google Patents
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Abstract
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の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a reflective mask for EUV exposure for transferring a mask pattern onto a wafer using extreme ultraviolet light (hereinafter referred to as EUV).
現在、半導体デバイス用のリソグラフィ技術としては、波長193nmのArFエキシマレーザを用いた光学式の投影露光方法が主に用いられているが、いずれ解像限界に達するため、エキシマレーザを用いた露光方法に代わる新しいリソグラフィ技術が検討されている。 Currently, as a lithography technique for semiconductor devices, an optical projection exposure method using an ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm is mainly used. However, since the resolution limit will eventually be reached, an exposure method using an excimer laser is eventually used. New lithographic techniques to replace are being studied.
この新しいリソグラフィ技術として、エキシマレーザよりもさらに短波長である波長13.5nmのEUV光を用いて、マスクパターンを1/4程度に縮小露光するEUVリソグラフィ技術が注目されている。このEUV露光においては、露光に用いるEUV光が極めて短波長のために、屈折光学系を使用できないことから反射光学系が用いられ、マスクも反射型のマスクが提案されている(特許文献1)。 As this new lithography technique, an EUV lithography technique that uses a EUV light having a wavelength of 13.5 nm, which is a shorter wavelength than an excimer laser, to reduce and expose a mask pattern to about ¼ has attracted attention. In this EUV exposure, since the EUV light used for the exposure has a very short wavelength, a refractive optical system cannot be used, and a reflective mask has been proposed (Patent Document 1). .
前記EUV露光用の反射型マスク(以降、反射型マスクと記す)の一例を図11に示す。ここで、図11(a)は反射型マスク100の概略断面図を示し、図11(b)は図11(a)に示す領域Rの部分平面図を示す。
例えば、図11に示すように、反射型マスク100は、光学研磨された基板111の上に、少なくとも部分的に、EUV光を反射する多層膜構造の反射層112と、マスクパターンとしてEUV光を吸収する吸収体パターン113とを、備えている。
なお、図示はしないが、反射層112の上には、反射層112を保護するためのキャッピング層や、吸収体パターン113形成時の反射層112へのエッチングダメージを防止するためのバッファ層が設けられていてもよい。また、吸収体パターン113の上面には、光学検査を容易にするために低反射層が形成されていてもよい。
さらに、基板111における反射層112が設けられた主面とは反対側の面(裏面)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。
An example of the reflective mask for EUV exposure (hereinafter referred to as a reflective mask) is shown in FIG. Here, FIG. 11A shows a schematic sectional view of the
For example, as shown in FIG. 11, the
Although not shown, a capping layer for protecting the
Further, a conductive layer may be formed on a surface (back surface) opposite to the main surface on which the
上記の反射型マスクの製造においても、従来のフォトマスクと同様に、本来のマスクパターンを構成する吸収体パターン以外に不要な吸収体の部分が形成されてしまう残渣欠陥(黒欠陥とも呼ばれる)が生じる場合がある(特許文献2)。
その代表的な2種の形態を図12に示す。例えば、図12(a)に示す残渣欠陥(凸型欠陥)121は、吸収体パターン113の本来のマスクパターンであるライン状のパターン部分の縁から突起するような形態を有しており、図12(b)に示す残渣欠陥(ブリッジ型欠陥)122は、吸収体パターン113の本来のマスクパターンである2本のライン状パターンの間を架橋するような形態を有している。
Even in the production of the reflective mask, a residual defect (also referred to as a black defect) in which an unnecessary absorber portion is formed in addition to the absorber pattern constituting the original mask pattern, similarly to the conventional photomask. It may occur (Patent Document 2).
Two typical forms are shown in FIG. For example, the residual defect (convex defect) 121 shown in FIG. 12A has a form that protrudes from the edge of the line-shaped pattern portion that is the original mask pattern of the
上記の残渣欠陥の検査や評価を行うためには、対象とする残渣欠陥の形状やサイズに似せた擬似残渣欠陥を設計し、前記設計された残渣欠陥部(設計残渣欠陥部)を有する反射型マスクを製造する必要がある。
上記のような設計残渣欠陥部を有する反射型マスクにおいては、前記設計残渣欠陥部の位置、形状、サイズ等が予め判明しているため、例えば、前記反射型マスクを用いて欠陥検査装置の感度評価等を行うことで、より実用的な欠陥検査装置を開発することが可能になる。
そこで、従来は、前記マスクパターンに、前記設計残渣欠陥部を形成するための設計残渣欠陥パターンを加えて、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジストに形成する方法を用いて、前記設計残渣欠陥部を有する反射型マスクを製造することが行われてきた。その製造方法の一例を図13に示す。
In order to inspect and evaluate the above-mentioned residue defect, a reflection type having a designed residue defect part (designed residue defect part) is designed by designing a pseudo residue defect resembling the shape and size of the target residue defect. It is necessary to manufacture a mask.
In the reflective mask having the design residue defect portion as described above, since the position, shape, size, etc. of the design residue defect portion are known in advance, for example, the sensitivity of the defect inspection apparatus using the reflection mask is known. By performing evaluation or the like, it becomes possible to develop a more practical defect inspection apparatus.
Therefore, conventionally, a method of adding a design residue defect pattern for forming the design residue defect portion to the mask pattern and forming the mask pattern and the design residue defect pattern in one resist in the same process is used. Thus, a reflective mask having the design residue defect portion has been manufactured. An example of the manufacturing method is shown in FIG.
例えば、従来は、図13に示すように、まず、基板211、反射層212、および吸収層213Aを有する反射型マスクブランク210を準備して前記吸収層213Aの上にレジスト層216Aを形成し(図13(a))、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを電子線描画によってパターン描画して、マスクパターンの他に設計残渣欠陥パターンの部分216aを含むレジストパターン216を形成し(図13(b))、前記レジストパターン216をマスクにして露出する吸収層213Aをドライエッチングし(図13(c))、その後、前記レジストパターン216を除去して、設計残渣欠陥部221を含む吸収体パターン213を有する反射型マスク200を製造していた。
なお、図13においては、前記凸型欠陥のタイプの設計残渣欠陥部を有する反射型マスクの製造方法を示したが、従来は、前記ブリッジ型欠陥の設計残渣欠陥部も同様にして形成していた。
For example, conventionally, as shown in FIG. 13, first, a reflective mask blank 210 having a
Although FIG. 13 shows a method for manufacturing a reflective mask having a design residue defect portion of the convex defect type, conventionally, the design residue defect portion of the bridge defect is formed in the same manner. It was.
ここで、反射型マスクの吸収体パターンに求められる寸法は、例えば、1:1L&S(ライン・アンド・スペース)パターンのハーフピッチが半導体リソグラフィノードの4倍のサイズであり、32nmノードの場合、前記吸収体パターンのハーフピッチは128nmになる。
そして、反射型マスクの検査や評価に必要な設計残渣欠陥部のサイズは、前記吸収体パターンのハーフピッチよりもさらに微細なサイズが求められることになる。
例えば、図12(a)に示す凸型欠陥121の場合、その突起部の長さ(L1)は、前記ハーフピッチの1/2以下(64nm以下)のサイズになる。そして、このサイズは今後さらに微細化していく傾向にある。
Here, the dimension required for the absorber pattern of the reflective mask is, for example, a half pitch of a 1: 1 L & S (line and space) pattern is four times the size of a semiconductor lithography node. The half pitch of the absorber pattern is 128 nm.
The size of the design residue defect necessary for inspection and evaluation of the reflective mask is required to be finer than the half pitch of the absorber pattern.
For example, in the case of the
しかしながら、このような微細なサイズでは、上述の従来の製造方法で得られる設計残渣欠陥部221は、例え図12(a)に示す残渣欠陥(凸型欠陥)121のように、突起部の長さがL1、吸収体パターン113の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分と接触する部分の長さがD1の矩形状の形態に設計していても、吸収体パターンの形成に用いるレジストの解像度の限界から、設計した形態から乖離した輪郭のぼやけた形態になっていた。
However, in such a fine size, the design
より具体的には、図14(a)に示すように、設計残渣欠陥部221の形態は丘陵状の形態となってしまい、設計残渣欠陥部221の縁と吸収体パターン213の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分の縁が交差する角度は、90度から大きく離れたものとなり、突起部の長さ(L1b)は設計値(L1)よりも小さくなり、吸収体パターン213の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分と接触する部分の長さ(D1b)は設計値(D1)よりも大きくなり、実用的な検査や評価には適さない反射型マスクしか得られていないという問題があった。
More specifically, as shown in FIG. 14A, the design
また、前記ブリッジ型欠陥の場合も、上述の従来の製造方法で得られる設計残渣欠陥部222は、例え、図12(b)に示す残渣欠陥(ブリッジ型欠陥)122のように、吸収体パターン113の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分と接触する部分の長さがD2の矩形状の形態に設計していても、前記接触する部分の長さ(D2)が小さいものでは、上記と同様に、吸収体パターンの形成に用いるレジストの解像度の限界から、図14(b)に示すように、設計残渣欠陥部222の縁と吸収体パターン213の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分の縁が交差する角度は、90度から大きく離れたものとなり、中央部が狭くなる一方、前記接触部の長さ(D2b)は設計値(D2)よりも大きくなるような形態となってしまい、実用的な検査や評価には適さないという問題があった。
Also in the case of the bridge type defect, the design
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、上記の設計残渣欠陥部のように、本来のマスクパターンの部分と接触する部分であって、前記マスクパターンよりも微細なサイズである部分を、反射型マスクの吸収体パターンとして形成する場合に、前記微細なサイズの部分の形態を、従来よりも設計どおりの形態とすること、より具体的には、前記微細なサイズの部分の縁が前記マスクパターンの部分の縁と交差する角度を、従来よりも設計値に近い角度にし、前記微細なサイズの部分が前記マスクパターンの部分と接触する部分の長さを、従来よりも設計値に近い長さにすることが可能な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-described problems, and an object of the present invention is a portion that is in contact with a portion of an original mask pattern, such as the above-described design residue defect portion, and is more than the mask pattern. In the case where a portion having a fine size is formed as an absorber pattern of a reflective mask, the shape of the fine size portion is set as designed as compared with the prior art. The angle at which the edge of the small-sized portion intersects the edge of the mask pattern portion is closer to the design value than before, and the length of the portion where the fine-sized portion contacts the mask pattern portion is Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a reflective mask that can be made a length closer to the design value than before.
本発明者は、種々研究した結果、まず、反射型マスクブランクの吸収層の上に形成したハードマスク層に、例えば前記設計残渣欠陥部のような、所望の微細なサイズの部分となるパターンを形成し、その後、前記ハードマスク層の上に形成したレジスト層に、前記ハードマスク層に形成したパターンと部分的に重複するマスクパターンを形成し、前記ハードマスク層に形成したパターンと前記レジスト層に形成したパターンから露出する前記吸収層をドライエッチングすることにより、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 firstly formed a pattern that becomes a desired fine size portion such as the design residue defect portion on the hard mask layer formed on the absorption layer of the reflective mask blank. And then forming a mask pattern partially overlapping with the pattern formed on the hard mask layer on the resist layer formed on the hard mask layer, and the pattern formed on the hard mask layer and the resist layer The present invention has been completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by dry-etching the absorbing layer exposed from the pattern formed on 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を部分的に除去して形成された吸収体パターンと、を少なくとも有するEUV露光用の反射型マスクの製造方法であって、順に、前記基板、前記反射層、および前記吸収層を少なくとも有する反射型マスクブランクの前記吸収層の上にハードマスク層を形成した、ハードマスク層付き反射型マスクブランクを準備する工程と、前記ハードマスク層の上に第1のレジスト層を形成する工程と、前記第1のレジスト層にパターン描画を施して第1のレジストパターンを形成する工程と、前記第1のレジストパターンから露出する前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記第1のレジストパターンを除去する工程と、前記ハードマスクパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層の上に第2のレジスト層を形成する工程と、前記第2のレジスト層にパターン描画を施して、前記ハードマスクパターンと部分的に重複する第2のレジストパターンを形成する工程と、前記第2のレジストパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層をエッチングして前記吸収体パターンを形成する工程と、前記第2のレジストパターンを除去する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を有することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。 That is, the invention according to claim 1 of the present invention partially includes a substrate, a reflective layer made of a multilayer film formed on the main surface of the substrate, and an absorption layer formed on the reflective layer. A reflective mask for EUV exposure having at least an absorber pattern formed by removing the reflective mask blank, the reflective mask blank having at least the substrate, the reflective layer, and the absorbent layer in this order. A step of preparing a reflective mask blank with a hard mask layer in which a hard mask layer is formed on the absorption layer; a step of forming a first resist layer on the hard mask layer; and the first resist layer Forming a first resist pattern by patterning the substrate, and etching the hard mask layer exposed from the first resist pattern to form a hard mask pattern A step of removing the first resist pattern, a step of forming a second resist layer on the hard mask pattern and the absorbing layer exposed from the hard mask pattern, and the second resist layer Forming a second resist pattern partially overlapping the hard mask pattern, etching the second resist pattern and the absorbing layer exposed from the hard mask pattern, and A method of manufacturing a reflective mask, comprising: a step of forming an absorber pattern; a step of removing the second resist pattern; and a step of removing the hard mask pattern.
また、本発明の請求項2に係る発明は、前記ハードマスクパターンが複数個の互いに分離した独立パターンを有し、前記独立パターンにおいて前記第2のレジストパターンから露出する部分が、前記吸収体パターンの設計残渣欠陥部を形成するためのエッチングマスクを構成することを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクの製造方法である。
In the invention according to
また、本発明の請求項3に係る発明は、前記第1のレジスト層が、ネガ型のレジストから構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の反射型マスクの製造方法である。
In the invention according to claim 3 of the present invention, the first resist layer is made of a negative resist, and the reflective mask according to
また、本発明の請求項4に係る発明は、前記第2のレジスト層が、ポジ型のレジストから構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の反射型マスクの製造方法である。 In the invention according to claim 4 of the present invention, the second resist layer is composed of a positive resist. It is a manufacturing method of a reflective mask.
また、本発明の請求項5に係る発明は、前記第1のレジスト層が、前記第2のレジスト層よりも高い解像度を有するレジストから構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の反射型マスクの製造方法である。 Further, in the invention according to claim 5 of the present invention, the first resist layer is made of a resist having a higher resolution than the second resist layer. 5. A method for producing a reflective mask according to any one of 4 above.
また、本発明の請求項6に係る発明は、前記第1のレジスト層の厚さが、前記第2のレジスト層の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の反射型マスクの製造方法である。 In the invention according to claim 6 of the present invention, the thickness of the first resist layer is thinner than the thickness of the second resist layer. It is a manufacturing method of a reflective mask given in one paragraph.
また、本発明の請求項7に係る発明は、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの重複領域が各独立パターンで異なることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の反射型マスクの製造方法である。 In the invention according to claim 7 of the present invention, an overlapping area between the independent pattern and the second resist pattern is different in each independent pattern. It is a manufacturing method of the reflection type mask as described in above.
また、本発明の請求項8に係る発明は、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの相対位置を変化させることにより、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの重複領域が、各独立パターンで異なることを特徴とする請求項7に記載の反射型マスクの製造方法である。 Further, in the invention according to claim 8 of the present invention, by changing a relative position between the independent pattern and the second resist pattern, an overlapping area between the independent pattern and the second resist pattern is 8. The method of manufacturing a reflective mask according to claim 7, wherein the independent masks are different.
また、本発明の請求項9に係る発明は、前記独立パターンの形状または面積、若しくはその両方を変化させることにより、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの重複領域が、各独立パターンで異なることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の反射型マスクの製造方法である。 Further, in the invention according to claim 9 of the present invention, by changing the shape and / or the area of the independent pattern, the overlapping region of the independent pattern and the second resist pattern is each independent pattern. It is different, It is a manufacturing method of the reflective mask of Claim 7 or Claim 8 characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、本来のマスクパターンの部分と接触する部分であって、前記マスクパターンよりも微細なサイズである部分を、反射型マスクの吸収体パターンとして形成する場合に、前記微細なサイズの部分の形態を、従来よりも設計どおりの形態とすること、より具体的には、前記微細なサイズの部分の縁が前記マスクパターンの部分の縁と交差する角度を、従来よりも設計値に近い角度にし、前記微細なサイズの部分が前記マスクパターンの部分と接触する部分の長さを、従来よりも設計値に近い長さにすることができる。
そして、前記微細なサイズの部分を上述の設計残渣欠陥部とすることで、実用的な検査や評価に適した設計残渣欠陥部を有する反射型マスクを製造することができる。
さらに、本発明の製造方法により得られた前記反射型マスクを用いて欠陥検査装置の感度評価等を行うことで、より実用的な欠陥検査装置を開発することも可能になる。
According to the present invention, when a portion that is in contact with a portion of the original mask pattern and is smaller in size than the mask pattern is formed as the absorber pattern of the reflective mask, the fine size is reduced. The shape of the portion of the mask pattern is made as designed as before, more specifically, the angle at which the edge of the fine size portion intersects with the edge of the portion of the mask pattern is set to a design value than before. The length of the portion where the fine size portion contacts the portion of the mask pattern can be made closer to the design value than before.
And the reflective mask which has the design residue defect part suitable for a practical test | inspection and evaluation can be manufactured by making the part of the said fine size into the above-mentioned design residue defect part.
Furthermore, it is possible to develop a more practical defect inspection apparatus by performing sensitivity evaluation of the defect inspection apparatus using the reflective mask obtained by the manufacturing method of the present invention.
[反射型マスクの製造方法]
以下、本発明に係る反射型マスクの製造方法について詳細を説明する。
本発明に係る反射型マスクの製造方法は、基板と、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を部分的に除去して形成された吸収体パターンと、を少なくとも有するEUV露光用の反射型マスクの製造方法であって、順に、前記基板、前記反射層、および前記吸収層を少なくとも有する反射型マスクブランクの前記吸収層の上にハードマスク層を形成した、ハードマスク層付き反射型マスクブランクを準備する工程と、前記ハードマスク層の上に第1のレジスト層を形成する工程と、前記第1のレジスト層にパターン描画を施して第1のレジストパターンを形成する工程と、前記第1のレジストパターンから露出する前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、前記第1のレジストパターンを除去する工程と、前記ハードマスクパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層の上に第2のレジスト層を形成する工程と、前記第2のレジスト層にパターン描画を施して、前記ハードマスクパターンと部分的に重複する第2のレジストパターンを形成する工程と、前記第2のレジストパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層をエッチングして前記吸収体パターンを形成する工程と、前記第2のレジストパターンを除去する工程と、前記ハードマスクパターンを除去する工程と、を有するものである。
[Reflective mask manufacturing method]
Hereinafter, the manufacturing method of the reflective mask according to the present invention will be described in detail.
The method for manufacturing a reflective mask according to the present invention partially removes a substrate, a reflective layer composed of a multilayer film formed on the main surface of the substrate, and an absorption layer formed on the reflective layer. A reflective mask for EUV exposure having at least an absorber pattern formed in this order, the absorption of the reflective mask blank having at least the substrate, the reflective layer, and the absorbent layer in this order. A step of preparing a reflective mask blank with a hard mask layer having a hard mask layer formed on the layer; a step of forming a first resist layer on the hard mask layer; and Forming a first resist pattern by pattern drawing and etching the hard mask layer exposed from the first resist pattern to form a hard mask pattern Removing the first resist pattern; forming a second resist layer on the hard mask pattern and the absorbing layer exposed from the hard mask pattern; and the second resist layer. Forming a second resist pattern partially overlapping the hard mask pattern, etching the second resist pattern and the absorbing layer exposed from the hard mask pattern, and The method includes a step of forming an absorber pattern, a step of removing the second resist pattern, and a step of removing the hard mask pattern.
上記のような工程を有するため、本発明によれば、上述の設計残渣欠陥部のように、本来のマスクパターンの部分と接触する部分であって、前記マスクパターンよりも微細なサイズである部分を、反射型マスクの吸収体パターンとして形成する場合に、前記微細なサイズの部分の形態を、従来よりも設計どおりの形態とすることができる。
ここでは、まず、前記微細なサイズの部分として、上述の図12(a)に示す凸型欠陥のタイプの設計残渣欠陥部を有する反射型マスクの製造方法について、説明する。
Since the above-described steps are included, according to the present invention, a portion that is in contact with a portion of the original mask pattern, such as the above-described design residue defect portion, and that is smaller than the mask pattern. Is formed as the absorber pattern of the reflective mask, the shape of the fine-sized portion can be made as designed as compared with the prior art.
Here, first, a description will be given of a method of manufacturing a reflective mask having the above-mentioned fine defect size design residual defect portion of the convex defect type shown in FIG.
[第1の実施形態]
図1および図2は、本発明に係る反射型マスクの製造方法の第1の実施形態の一例を示す模式的工程図である。
本発明の製造方法を用いて、上述の図12(a)に示す凸型欠陥のタイプの設計残渣欠陥部を有する反射型マスク1を製造するには、まず、図1(a)に示すように、基板11、反射層12、および吸収層13Aを少なくとも有する反射型マスクブランク10の前記吸収層13Aの上にハードマスク層14Aを形成した、ハードマスク層付き反射型マスクブランクを準備する。
なお、本発明においては、前記反射型マスクブランク10を準備し、その吸収層13Aの上にハードマスク層14Aを形成してもよい。
[First Embodiment]
1 and 2 are schematic process diagrams showing an example of a first embodiment of a method for manufacturing a reflective mask according to the present invention.
In order to manufacture the reflective mask 1 having the design defect defect portion of the convex defect type shown in FIG. 12 (a) using the manufacturing method of the present invention, first, as shown in FIG. 1 (a). A reflective mask blank with a hard mask layer is prepared by forming a
In the present invention, the reflective mask blank 10 may be prepared, and the
次に、前記ハードマスク層14Aの上に第1のレジスト層15Aを形成し(図1(b))、電子線描画装置等によってパターン描画を施して第1のレジストパターン15を形成し(図1(c))、前記第1のレジストパターン15から露出する前記ハードマスク層14Aをエッチングしてハードマスクパターン14を形成し(図1(d))、その後、前記第1のレジストパターン15を除去する(図1(e))。
Next, a first resist
次に、前記ハードマスクパターン14および前記ハードマスクパターン14から露出する吸収層13Aの上に第2のレジスト層16Aを形成し(図2(f))、電子線描画装置等によってパターン描画を施して第2のレジストパターン16を形成する(図2(g))。
ここで、本実施形態においては、前記第2のレジストパターン16が、前記ハードマスクパターン14と部分的に重複することが重要である。
Next, a second resist
Here, in the present embodiment, it is important that the second resist
次に、前記第2のレジストパターン16および前記ハードマスクパターン14から露出する前記吸収層13Aをエッチングして、設計残渣欠陥部21を含む吸収体パターン13を形成し(図2(h))、その後、前記第2のレジストパターン16を除去し(図2(i))、次いで、前記ハードマスクパターン14を除去して、上述の反射型マスク1を得る(図2(j))。
Next, the
ここで、上述のように従来の方法では、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジストに形成する方法を用いていた。より具体的には、上述の図13(b)に示すように、同一の電子線描画の工程で、一のレジストに、マスクパターンの他に設計残渣欠陥パターンの部分216aを含むレジストパターン216を形成していた。
それゆえ、前記一のレジストのパターン(レジストパターン216)の一部である前記設計残渣欠陥パターンの部分216aは、接触する前記マスクパターンの部分をパターン描画する際の影響(いわゆる近接効果)を受けてしまい、設計した形態から乖離した、輪郭のぼやけた形態になっていた。例えば、上述の図14(a)に示すように、設計残渣欠陥部221の縁と吸収体パターン213の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分の縁が交差する角度は、90度から大きく離れたものとなり、丘陵状の輪郭の形態となってしまっていた。
Here, as described above, in the conventional method, the method of forming the mask pattern and the design residue defect pattern in one resist in the same process is used. More specifically, as shown in FIG. 13B described above, in the same electron beam drawing process, a resist
Therefore, the design residue
一方、本発明においては、上記のように設計残渣欠陥部21となる部分を含むパターンを第1のレジストを用いてハードマスクパターン14として形成し、前記第1のレジストパターン15を除去した後に、別のレジスト(第2のレジスト)を用いてマスクパターン(第2のレジストパターン16)を形成する。
すなわち、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンは、それぞれ別の工程で別のレジストに形成される。
それゆえ、設計残渣欠陥21となる部分を含むパターン(第1のレジストパターン15)は、マスクパターン(第2のレジストパターン16)をパターン描画する際の影響(いわゆる近接効果)を受けることはない。
例えば、図3(a)に示すように、矩形状に設計された前記ハードマスクパターン14の形態は、微細ゆえ角部はやや丸みを帯びたものになるとしても、その胴部(角部と角部の間の部分)は設計どおりの形態になる。
ここで、図3は、本実施形態に係る反射型マスクの製造方法の要部を説明する部分平面図である。
On the other hand, in the present invention, as described above, a pattern including a portion that becomes the design
That is, the mask pattern and the design residue defect pattern are formed in different resists in different processes.
Therefore, the pattern (first resist pattern 15) including the portion that becomes the
For example, as shown in FIG. 3 (a), the shape of the
Here, FIG. 3 is a partial plan view for explaining a main part of the reflective mask manufacturing method according to the present embodiment.
そして、本実施形態においては、前記第2のレジストパターン16(マスクパターン)は、前記ハードマスクパターン14(設計残渣欠陥部となる部分を含むパターン)と部分的に重複するように形成されるため、より詳しくは、図3(b)に示すように、前記第2のレジストパターン16は、前記ハードマスクパターン14の前記胴部と部分的に重複するように形成されるため、その重複する部分の角度(両パターンの縁が交差する部分の角度)は、従来よりも設計値に近い角度になり、その重複する部分の長さ(前記ハードマスクパターン14の前記胴部と前記第2のレジストパターン16の縁とが接触する部分の長さ)は、従来よりも設計値に近い長さになる。
In the present embodiment, the second resist pattern 16 (mask pattern) is formed so as to partially overlap the hard mask pattern 14 (a pattern including a portion that becomes a design residue defect portion). More specifically, as shown in FIG. 3B, since the second resist
それゆえ、上述のように、前記第2のレジストパターン16および前記ハードマスクパターン14から露出する前記吸収層13Aをエッチングすることによって形成される吸収体パターン13の設計残渣欠陥部21は、図3(c)に示すように、従来よりも設計どおりの矩形状の形態になる。
より具体的には、設計残渣欠陥部21の縁と吸収体パターン13のマスクパターンの部分の縁が交差する角度は、従来よりも設計どおりの角度になり、設計残渣欠陥部21が吸収体パターン13のマスクパターンの部分と接触する部分の長さ(D1a)は、従来よりも設計値(D1)に近い長さになる。
Therefore, as described above, the design
More specifically, the angle at which the edge of the design
また、本発明においては、第1のレジストパターン15を形成するパターン描画と、第2のレジストパターン16を形成するパターン描画とを、異なる描画手段を用いてパターン描画しても良い。
例えば、第1のレジストパターン15を形成するパターン描画には、スポットビームの電子線描画装置を用い、第2のレジストパターン16を形成するパターン描画には、可変成型ビームの電子線描画装置を用いることができる。
ここで、スポットビームによる電子線描画は、高い解像度を得ることができるが、描画時間が長くなるので、微細なサイズの設計残渣欠陥21となる部分を含むパターン(第1のレジストパターン15)の形成に用いることが好ましい。一方、可変成型ビームによる電子線描画は、描画時間の短縮効果が得られることからマスクパターン(第2のレジストパターン16)の形成に用いることが好ましい。
In the present invention, the pattern drawing for forming the first resist
For example, a spot beam electron beam drawing apparatus is used for pattern drawing for forming the first resist
Here, although the electron beam drawing by the spot beam can obtain a high resolution, the drawing time becomes long, so that the pattern (the first resist pattern 15) including the portion that becomes the fine
また、本発明においては、設計残渣欠陥部の突起部の長さ(図3(c)に示すL1a)についても、設計値(L1)に近い長さを有する設計残渣欠陥部を形成することができる。すなわち、本発明においては、従来よりも設計値に近い面積を有する設計残渣欠陥部を、形成することができる。
上述のように、従来の方法では、図14(a)に示すように、設計残渣欠陥部221の形態は丘陵状の形態となってしまい、設計残渣欠陥部の面積を設計値どおりに制御することは困難であった。
一方、上述のように、本発明においては、図3(c)に示すように、設計残渣欠陥部21の形態は、従来よりも設計どおりの形態、すなわち従来よりも矩形状の形態になる。それゆえ、突起部の長さ(図3(c)に示すL1a)を設計値(L1)に近い長さに制御することで、設計残渣欠陥部の面積を設計値どおりに制御することができる。
In the present invention, the design residue defect portion having a length close to the design value (L1) can also be formed for the length of the projection portion of the design residue defect portion (L1a shown in FIG. 3C). it can. That is, in the present invention, a design residue defect portion having an area closer to the design value than before can be formed.
As described above, in the conventional method, as shown in FIG. 14A, the design
On the other hand, as described above, in the present invention, as shown in FIG. 3C, the design
ただし、本発明のように、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを、それぞれ別の工程で別のレジストに形成する方法を用いる場合、前記突起部の長さを制御するには(すなわち、両パターンの重複領域を制御するには)、通常、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを位置精度良く形成することが必要になる。
そして、上述のように、設計残渣欠陥部のサイズは微細なため、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを位置精度良く形成すること(すなわち、両パターンの重複領域を精度良く制御すること)は、通常、困難であり、高精度なアライメント描画を要することになる。
However, when using a method of forming the mask pattern and the design residue defect pattern in different resists in different processes as in the present invention, the length of the protrusions is controlled (that is, both In order to control the overlapping region of the pattern), it is usually necessary to form the mask pattern and the design residue defect pattern with high positional accuracy.
As described above, since the size of the design residue defect portion is fine, forming the mask pattern and the design residue defect pattern with high positional accuracy (that is, controlling the overlapping region of both patterns with high accuracy) Usually, this is difficult and requires highly accurate alignment drawing.
しかしながら、本発明に係る設計残渣欠陥部は、上述のように、検査や評価を行うことを目的に形成されるものであることから、必ずしも設計した位置において、設計どおりの面積である必要は無い。
すなわち、本発明に係る製造方法によって得られる反射型マスクは、面積が異なる複数個の設計残渣欠陥部を有していても良く、前記複数個の設計残渣欠陥部のいずれかにおいて、設計値どおりの面積を有していれば良い。そして、設計値どおりの面積を有する設計残渣欠陥部が存在する位置についての情報は、SEM観測等により取得すればよい。
However, since the design residue defect portion according to the present invention is formed for the purpose of inspection and evaluation as described above, it does not necessarily have the area as designed at the designed position. .
That is, the reflective mask obtained by the manufacturing method according to the present invention may have a plurality of design residue defect portions having different areas, and any one of the plurality of design residue defect portions according to the design value. As long as it has an area of Information on the position where the design residue defect portion having the area as the design value exists may be obtained by SEM observation or the like.
本発明においては、前記ハードマスクパターンが複数個の互いに分離した独立パターン(孤島パターン)を有し、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの重複領域が各独立パターンで異なるようにすることで、上記のような反射型マスクを製造することができる。 In the present invention, the hard mask pattern has a plurality of independent patterns (isolated island patterns) separated from each other, and an overlapping area between the independent pattern and the second resist pattern is different for each independent pattern. Thus, a reflective mask as described above can be manufactured.
例えば、図4に示すように、本発明においては、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16との相対位置を変化させることにより、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16との重複領域が各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる。
すなわち、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16との相対位置を変化させることにより、前記第2のレジストパターン16から露出する前記独立パターン(14a〜14c)の突起部の長さ(L)を、各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる(図4(b))。
それゆえ、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16から露出する吸収層13Aをドライエッチングして吸収体パターン13を形成することにより、突起部の長さ(L)が異なる(すなわち、面積が異なる)複数個の設計残渣欠陥部(21a〜21c)を有する反射型マスクを製造することができる(図4(c))。
For example, as shown in FIG. 4, in the present invention, the independent pattern (14 a to 14 c) and the second resist
That is, by changing the relative position between the independent pattern (14a to 14c) and the second resist
Therefore, the length (L) of the protrusions is different by dry-etching the
また、本発明においては、前記独立パターンの形状または面積、若しくはその両方を変化させることにより、前記独立パターンと前記第2のレジストパターンとの重複領域が、各独立パターンで異なるようにしてもよい。 Further, in the present invention, by changing the shape and / or area of the independent pattern, the overlapping area between the independent pattern and the second resist pattern may be different for each independent pattern. .
例えば、図5に示すように、本発明においては、前記独立パターン(14a〜14c)の横方向の長さ(W)を変化させることで、前記独立パターン(14a〜14c)の形状を変化させて、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16との重複領域が各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる。
すなわち、前記独立パターン(14a〜14c)の形状を変化させることで、前記第2のレジストパターン16から露出する前記独立パターン(14a〜14c)の突起部の長さ(L)を、各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる(図5(b))。
それゆえ、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16から露出する吸収層13Aをドライエッチングして吸収体パターン13を形成することにより、突起部の長さ(L)が異なる(すなわち、面積が異なる)複数個の設計残渣欠陥部(21a〜21c)を有する反射型マスクを製造することができる(図5(c))。
For example, as shown in FIG. 5, in the present invention, the shape of the independent patterns (14 a to 14 c) is changed by changing the lateral length (W) of the independent patterns (14 a to 14 c). Thus, the overlapping area between the independent patterns (14a to 14c) and the second resist
That is, by changing the shape of the independent pattern (14a to 14c), the length (L) of the protrusion of the independent pattern (14a to 14c) exposed from the second resist
Therefore, the length (L) of the protrusions is different by dry-etching the
また、例えば、図6に示すように、本発明においては、前記独立パターン(14a〜14c)の縦方向の長さ(D)と横方向の長さ(W)の比を一定にしてサイズを変化させることで、前記独立パターン(14a〜14c)の面積を変化させて、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16との重複領域が各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる。
すなわち、前記独立パターン(14a〜14c)の面積を変化させることで、前記第2のレジストパターン16から露出する前記独立パターン(14a〜14c)の突起部の長さ(L)を、各独立パターン(14a〜14c)で異なるようにすることができる(図6(b))。
それゆえ、前記独立パターン(14a〜14c)と前記第2のレジストパターン16から露出する吸収層13Aをドライエッチングして吸収体パターン13を形成することにより、突起部の長さ(L)が異なる(すなわち、面積が異なる)複数個の設計残渣欠陥部(21a〜21c)を有する反射型マスクを製造することができる(図6(c))。
Further, for example, as shown in FIG. 6, in the present invention, the size of the independent patterns (14a to 14c) is set with the ratio of the length (D) in the vertical direction to the length (W) in the horizontal direction constant. By changing the area of the independent pattern (14a-14c), the overlapping area of the independent pattern (14a-14c) and the second resist
That is, the length (L) of the protrusion of the independent pattern (14a-14c) exposed from the second resist
Therefore, the length (L) of the protrusions is different by dry-etching the
[第2の実施形態]
次に、前記微細なサイズの部分として、上述の図12(b)に示すブリッジ型欠陥のタイプの設計残渣欠陥部を有する反射型マスクの製造方法について、説明する。
図7および図8は、本発明に係る反射型マスクの製造方法の第2の実施形態の一例を示す模式的工程図である。
本発明の製造方法を用いて、上述の図12(b)に示すブリッジ型欠陥のタイプの設計残渣欠陥部を有する反射型マスク2を製造するには、上述の第1の実施形態と同様に、まず、図7(a)に示すように、基板11、反射層12、および吸収層13Aを少なくとも有する反射型マスクブランク10の前記吸収層13Aの上にハードマスク層14Aを形成した、ハードマスク層付き反射型マスクブランクを準備する。
なお、前記反射型マスクブランク10を準備し、その吸収層13Aの上にハードマスク層14Aを形成してもよい。
[Second Embodiment]
Next, a description will be given of a method for manufacturing a reflective mask having, as the fine size portion, the design residue defect portion of the bridge type defect type shown in FIG.
7 and 8 are schematic process diagrams showing an example of the second embodiment of the reflective mask manufacturing method according to the present invention.
In order to manufacture the
The reflective mask blank 10 may be prepared, and the
次に、前記ハードマスク層14Aの上に第1のレジスト層15Aを形成し(図7(b))、電子線描画装置等によってパターン描画を施して第1のレジストパターン15を形成し(図7(c))、前記第1のレジストパターン15から露出する前記ハードマスク層14Aをエッチングしてハードマスクパターン14を形成し(図7(d))、その後、前記第1のレジストパターン15を除去する(図7(e))。
Next, a first resist
次に、前記ハードマスクパターン14および前記ハードマスクパターン14から露出する吸収層13Aの上に第2のレジスト層16Aを形成し(図8(f))、電子線描画装置等によってパターン描画を施して第2のレジストパターン16を形成する(図8(g))。
ここで、本実施形態においては、前記第2のレジストパターン16は並走する2本のライン状パターンを有しており、前記2本のライン状パターンが、前記ハードマスクパターン14の対向する両端近傍の胴部と部分的に重複するように、前記第2のレジストパターン16を形成する。
Next, a second resist
Here, in the present embodiment, the second resist
次に、前記第2のレジストパターン16および前記ハードマスクパターン14から露出する前記吸収層13Aをエッチングして、設計残渣欠陥部22を含む吸収体パターン13を形成し(図8(h))、その後、前記第2のレジストパターン16を除去し(図8(i))、次いで、前記ハードマスクパターン14を除去して、上述の反射型マスク2を得る(図8(j))。
Next, the
ここで、上述のように従来の方法では、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジストに形成する方法を用いていた。それゆえ、前記一のレジストのパターンの一部である前記設計残渣欠陥パターンの部分は、接触する前記マスクパターンの部分をパターン描画する際の影響(いわゆる近接効果)を受けてしまい、設計した形態から乖離した輪郭のぼやけた形態になっていた。例えば、上述の図14(b)に示すように、設計残渣欠陥部222の縁と吸収体パターン213の本来のマスクパターンであるライン状パターン部分の縁が交差する角度は、90度から大きく離れたものとなり、中央部が狭くなる一方、前記接触部の長さ(D2b)は設計値(D2)よりも大きくなるような形態となってしまっていた。
Here, as described above, in the conventional method, the method of forming the mask pattern and the design residue defect pattern in one resist in the same process is used. Therefore, the design residue defect pattern portion that is a part of the pattern of the one resist is affected by the pattern drawing of the portion of the mask pattern that comes into contact (so-called proximity effect), and the designed form It was in a blurry form with a contour that deviated from. For example, as shown in FIG. 14B described above, the angle at which the edge of the
一方、本実施形態においては、上記のように設計残渣欠陥部22となる部分を含むパターンを第1のレジストを用いてハードマスクパターン14として形成し、前記第1のレジストパターン15を除去した後に、別のレジスト(第2のレジスト)を用いてマスクパターン(第2のレジストパターン16)を形成する。
すなわち、前記マスクパターンと前記設計残渣欠陥パターンは、それぞれ別の工程で別のレジストに形成される。
それゆえ、設計残渣欠陥22となる部分を含むパターン(第1のレジストパターン15)は、マスクパターン(第2のレジストパターン16)をパターン描画する際の影響(いわゆる近接効果)を受けることはない。
例えば、図9(a)に示すように、矩形状に設計された前記ハードマスクパターン14の形態は、微細ゆえ角部はやや丸みを帯びたものになるとしても、その胴部(角部と角部の間の部分)は設計どおりのものになる。
ここで、図9は、本実施形態に係る反射型マスクの製造方法の要部を説明する部分平面図である。
On the other hand, in the present embodiment, after the pattern including the portion that becomes the design
That is, the mask pattern and the design residue defect pattern are formed in different resists in different processes.
Therefore, the pattern including the portion that becomes the design residue defect 22 (first resist pattern 15) is not affected by the pattern drawing of the mask pattern (second resist pattern 16) (so-called proximity effect). .
For example, as shown in FIG. 9 (a), the shape of the
Here, FIG. 9 is a partial plan view for explaining a main part of the manufacturing method of the reflective mask according to the present embodiment.
そして、本実施形態においては、図9(b)に示すように、前記第2のレジストパターン16は並走する2本のライン状パターンを有しており、前記2本のライン状パターンは、前記ハードマスクパターン14の対向する両端近傍の胴部と部分的に重複するように形成されるため、その重複する部分の角度(両パターンの縁が交差する部分の角度)は、従来よりも設計値に近い角度になる。
また、前記ハードマスクパターン14の前記胴部と前記第2のレジストパターン16の縁とが接触する部分の長さも、従来よりも設計値に近い長さになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9B, the second resist
In addition, the length of the portion where the body portion of the
それゆえ、上述のように、前記第2のレジストパターン16および前記ハードマスクパターン14から露出する前記吸収層13Aをエッチングすることによって形成される吸収体パターン13の設計残渣欠陥部22は、図9(c)に示すように、従来よりも設計どおりの矩形状の形態になる。
より具体的には、設計残渣欠陥部22の縁と吸収体パターン13のマスクパターンの部分の縁が交差する角度は、従来よりも設計どおりの角度になり、設計残渣欠陥部22が吸収体パターン13のマスクパターンの部分と接触する部分の長さ(D2a)は、従来よりも設計値(D2)に近い長さになる。
Therefore, as described above, the design
More specifically, the angle at which the edge of the
なお、本実施形態においても、上述の第1の実施形態と同様に、第1のレジストパターン15を形成するパターン描画と、第2のレジストパターン16を形成するパターン描画とを、異なる描画手段を用いてパターン描画しても良い。
例えば、第1のレジストパターン15を形成するパターン描画には、スポットビームの電子線描画装置を用い、第2のレジストパターン16を形成するパターン描画には、可変成型ビームの電子線描画装置を用いることができる。
In the present embodiment, similarly to the above-described first embodiment, the pattern drawing for forming the first resist
For example, a spot beam electron beam drawing apparatus is used for pattern drawing for forming the first resist
次に、本発明の反射型マスクの製造方法に係る各要素について以下、説明する。
なお、本発明において、上述の反射型マスクブランク10を構成する基板11、反射層12、および吸収層13Aについては、従来の反射型マスクに用いられるものであれば、特に制限は無く、従来と同様に用いることができる。また、図示はしていないが、反射型マスクブランク10は、上述のキャッピング層やバッファ層を有していても良い。
Next, each element according to the manufacturing method of the reflective mask of the present invention will be described below.
In the present invention, the
(ハードマスク層)
ハードマスク層14Aは、吸収層13Aのドライエッチングに耐性を有するものであって、その材料としては、例えば、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)およびその窒化物、酸化物などが挙げられる。ハードマスク層14A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3nm〜15nmである。
具体例として、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。
(Hard mask layer)
The
As a specific example, for example, a hard mask layer made of CrN can be provided by sputtering Cr in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen.
(第1のレジスト層および第2のレジスト層)
第1のレジスト層15Aはネガ型のレジストから構成されていることが好ましく、特に、ネガ型の電子線レジストから構成されていることが好ましい。
前記第1のレジスト層15Aから形成される第1のレジストパターン15は、前記設計残渣欠陥部を形成するためのレジストパターンであって、前記第1のレジストパターン15が占める面積は反射型マスク全体に比べて極小であることから、前記第1のレジスト層15Aにネガ型のレジストを用いることでパターン描画の時間を短縮できるからである。
また、上述のように前記設計残渣欠陥部は微細なサイズであることから、そのパターン描画を施す手段は電子線描画が好ましく、それゆえ、前記第1のレジスト層15Aはネガ型の電子線レジストから構成されていることが好ましい。
(First resist layer and second resist layer)
The first resist
The first resist
Further, as described above, since the design residue defect portion has a fine size, the means for performing pattern drawing is preferably electron beam drawing. Therefore, the first resist
一方、第2のレジスト層16Aはポジ型のレジストから構成されていることが好ましく、特に、ポジ型の電子線レジストから構成されていることが好ましい。
前記第2のレジスト層16Aから形成される第2のレジストパターン16は、マスクパターンを形成するためのレジストパターンであるが、反射型マスクには、マスクパターン以外にも吸収層をエッチングしない領域があり、前記第2のレジスト層16Aにポジ型のレジストを用いれば、このマスクパターン以外の領域を描画せずとも前記第2のレジスト層で被覆することができるからである。
また、上記のように第2のレジストパターン16は、マスクパターンを形成するためのレジストパターンであることから、そのパターン描画を施す手段は電子線描画が好ましく、それゆえ、前記第2のレジスト層16Aはポジ型の電子線レジストから構成されていることが好ましい。
On the other hand, the second resist
The second resist
Further, as described above, since the second resist
また、本発明においては、前記第1のレジスト層15Aを構成するレジストには、高解像度のレジストを用いることができる。
上述のように、従来は、本来のマスクパターンと設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジスト(図13に示すレジスト層216を構成するレジスト)に形成する方法を用いていた。そして、反射型マスク全体に対して占める面積が多いマスクパターンを実用的な時間内に形成するために、前記一のレジストには、高感度のレジストを用いる必要があった。
ここで、一般に、レジストは高感度と高解像度の両方を備えることは困難であることから、高感度を優先する場合には、用いるレジストの解像度は低いものにならざるをえなかった。
In the present invention, a high-resolution resist can be used as the resist constituting the first resist
As described above, conventionally, a method of forming the original mask pattern and the design residue defect pattern in one resist (the resist constituting the resist
Here, since it is generally difficult for a resist to have both high sensitivity and high resolution, the resolution of a resist to be used has to be low when priority is given to high sensitivity.
しかしながら、本発明においては、マスクパターンと設計残渣欠陥パターンを、それぞれ別の工程で別のレジストを用いて形成する。より具体的には、前記第1のレジストパターン15で前記設計残渣欠陥パターンを形成し、第2のレジストパターン16で前記マスクパターンを形成する。
それゆえ、本発明においては、上記のような描画時間の理由から、前記マスクパターンを形成するための第2のレジスト層16Aを構成するレジストには高感度レジストを用いることが必要であっても、描画面積の小さい前記設計残渣欠陥パターンを形成するための第1のレジスト層15Aを構成するレジストには、前記第2のレジスト層16Aを構成するレジストに用いるような高感度のレジストを用いる必要性は無く、前記第2のレジスト層16Aを構成するレジストよりも高い解像性を有するレジストを用いることができる。
したがって、本発明においては、前記設計残渣欠陥パターンを、従来よりも設計どおりの形態とすることができる。
However, in the present invention, the mask pattern and the design residue defect pattern are formed using different resists in different processes. More specifically, the design residue defect pattern is formed with the first resist
Therefore, in the present invention, even if it is necessary to use a high-sensitivity resist for the resist constituting the second resist
Therefore, in the present invention, the design residue defect pattern can be in the form as designed than before.
また、本発明において、前記第1のレジストパターン15をエッチングマスクに用いてドライエッチングする対象は前記ハードマスク層14Aであり、通常、このハードマスク層14Aは前記吸収層13Aよりも厚さが小さい。例えば、ハードマスク層14Aの厚さが3nm〜15nm程度の範囲であるのに対し、吸収層13Aの厚さは20nm〜100nm程度の範囲である。
In the present invention, the
それゆえ、前記第1のレジスト層15Aは、従来のように、マスクパターンと設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジストに形成する場合の前記一のレジスト層(図13に示すレジスト層216)に比べて、その厚さを薄くすることができる。
したがって、本発明においては、さらに、前記設計残渣欠陥パターンを、従来よりも設計どおりの形態とすることができる。
なお、本発明において、第2のレジストパターン16は、前記吸収層13Aをエッチングする際のマスクになることから、第2のレジスト層16Aの厚さは、従来の、マスクパターンと設計残渣欠陥パターンを同じ工程で一のレジストに形成する場合の前記一のレジスト層(図13に示すレジスト層216)と同程度になる。
それゆえ、本発明においては、前記第1のレジスト層15Aの厚さは、前記第2のレジスト層16Aの厚さよりも薄くすることができる。
Therefore, the first resist
Therefore, in the present invention, the design residue defect pattern can be made as designed as compared with the conventional design.
In the present invention, since the second resist
Therefore, in the present invention, the thickness of the first resist
以上、本発明に係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。 Although the reflective mask manufacturing method according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described 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。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(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、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周期積層した後、最後にSi膜を4.2nm成膜して反射層の最表面とし、MoとSiの多層膜よりなる反射層を形成した。
次に、DCマグネトロンスパッタ法により、Ar雰囲気下でRuターゲットを用いて、上記反射層の上にRu膜を2.5nm成膜してキャッピング層を形成した。
Example 1
As a substrate, an optically polished 6-inch square (0.25-inch thick) synthetic quartz substrate is used, and an Si film is formed on its main surface by an ion beam sputtering method using a Si target. 2 nm film is formed, and then a Mo film is formed to 2.8 nm using a Mo target, and this is set as one period, and then 40 periods are laminated. Finally, a Si film is formed to 4.2 nm to form the outermost surface of the reflective layer. A reflective layer made of a multilayer film of Mo and Si was formed.
Next, a capping layer was formed by DC magnetron sputtering using a Ru target in an Ar atmosphere to form a 2.5 nm Ru film on the reflective layer.
続いて、上記のRu膜の上に、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、まずArと窒素の混合ガス雰囲気下でTaN膜を35nmの厚さで成膜し、次いでArと酸素の混合ガス雰囲気下でTaO膜を15nmの厚さで成膜して、吸収層を形成した。ここで、上記TaO膜は光学検査時の低反射膜を兼ねるものである。
一方、基板の他方の主面上には、DCマグネトロンスパッタ法により、Crターゲットを用いて、Arと窒素の混合ガス雰囲気下で、CrN膜を30nm厚に成膜して導電層とし、反射型マスクブランクを得た。
Subsequently, a TaN film having a thickness of 35 nm is first formed on the Ru film by a DC magnetron sputtering method using a Ta target in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen. A TaO film having a thickness of 15 nm was formed in a mixed gas atmosphere to form an absorption layer. Here, the TaO film also serves as a low reflection film during optical inspection.
On the other hand, a CrN film having a thickness of 30 nm is formed on the other main surface of the substrate by a DC magnetron sputtering method in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen using a Cr target to form a conductive layer. A mask blank was obtained.
次に、前記反射型マスクブランクの吸収層の上に、DCマグネトロンスパッタ法により、Crターゲットを用いて、Arと窒素の混合ガス雰囲気下で、CrN膜を5nmの厚さに成膜してハードマスク層を形成した。 Next, a CrN film having a thickness of 5 nm is formed on the absorption layer of the reflective mask blank by DC magnetron sputtering using a Cr target in a mixed gas atmosphere of Ar and nitrogen to a thickness of 5 nm. A mask layer was formed.
次に、前記ハードマスク層の上に、第1のレジスト層としてネガ型電子線レジストを膜厚50nmで形成し、加速電圧100kVのスポットビームの電子線描画装置を用いて、所定の設計残渣欠陥部(10nm×10nmの凸型欠陥)となる部分を含む複数個の矩形パターン(10nm×20nm)を描画し、現像して、第1のレジストパターンを形成した。
なお、前記複数個の矩形パターンの位置については、後述する第2のレジストパターンの1:1L&Sパターンに対して、相対位置が1nm単位で変化するように配設した。
Next, a negative electron beam resist is formed as a first resist layer with a film thickness of 50 nm on the hard mask layer, and a predetermined design residue defect is formed using a spot beam electron beam lithography apparatus with an acceleration voltage of 100 kV. A plurality of rectangular patterns (10 nm × 20 nm) including a portion to be a portion (10 nm × 10 nm convex defect) were drawn and developed to form a first resist pattern.
The positions of the plurality of rectangular patterns were arranged such that the relative positions changed in units of 1 nm with respect to the 1: 1 L & S pattern of the second resist pattern described later.
次に、前記第1のレジストパターンから露出する前記ハードマスク層を、塩素と酸素の混合ガスを用いてドライエッチングしてハードマスクパターンを形成し、その後、前記第1のレジストパターンを酸素プラズマで除去した。 Next, the hard mask layer exposed from the first resist pattern is dry-etched using a mixed gas of chlorine and oxygen to form a hard mask pattern, and then the first resist pattern is formed using oxygen plasma. Removed.
次に、前記ハードマスクパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する吸収層の上に第2のレジスト層としてポジ型の化学増幅型電子線レジストを膜厚1200nmで形成し、加速電圧50kVの可変成型ビームの電子線描画装置を用いて、所定の1:1L&Sパターン(ライン幅64nm)部分を含むマスクパターンを描画し、現像して、第2のレジストパターンを形成した。 Next, a positive chemically amplified electron beam resist having a thickness of 1200 nm is formed as a second resist layer on the hard mask pattern and the absorption layer exposed from the hard mask pattern, and a variable shaped beam having an acceleration voltage of 50 kV is formed. A mask pattern including a predetermined 1: 1 L & S pattern (line width: 64 nm) portion was drawn and developed to form a second resist pattern.
次に、前記第2のレジストパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層を、フッ素ガスを用いてドライエッチングして吸収体パターンを形成し、その後、前記第2のレジストパターンを硫酸過水薬液で除去し、前記ハードマスクパターンを塩素と酸素の混合ガスを用いたドライエッチングで除去して、本発明に係る反射型マスクを得た。 Next, the absorber layer exposed from the second resist pattern and the hard mask pattern is dry-etched with fluorine gas to form an absorber pattern, and then the second resist pattern is sulfated with hydrogen peroxide. The reflective mask according to the present invention was obtained by removing with a chemical solution and removing the hard mask pattern by dry etching using a mixed gas of chlorine and oxygen.
上記の反射型マスクをSEM観測したところ、図10(a)に示すように、設計残渣欠陥部21の縁と吸収体パターン13のマスクパターンの部分の縁が交差する角度は、概ね90度であり、突起部の長さ(L1a)は10nmであり、設計残渣欠陥部21がマスクパターンの部分の吸収体パターン13と接触する部分の長さ(D1a)は10nmの設計どおりの矩形状の形態を有する設計残渣欠陥部21(凸型欠陥)が形成されていることが確認された。
As a result of SEM observation of the reflective mask, as shown in FIG. 10A, the angle at which the edge of the
(比較例1)
実施例1と同様にして得た反射型マスクブランクの吸収層の上に、ポジ型の化学増幅型電子線レジストを膜厚1200nmで形成し、加速電圧50kVの可変成型ビームの電子線描画装置を用いて、所定の1:1L&Sパターン(ライン幅64nm)部分を含むマスクパターンと所定の設計残渣欠陥パターン(10nm×10nmの凸型欠陥)を描画し、現像して、比較例1のレジストパターンを形成した。
(Comparative Example 1)
A positive chemically amplified electron beam resist having a film thickness of 1200 nm is formed on the absorption layer of the reflective mask blank obtained in the same manner as in Example 1, and an electron beam drawing apparatus for a variable shaped beam with an acceleration voltage of 50 kV is formed. Then, a mask pattern including a predetermined 1: 1 L & S pattern (line width 64 nm) portion and a predetermined design residue defect pattern (10 nm × 10 nm convex defect) are drawn and developed, and the resist pattern of Comparative Example 1 is developed. Formed.
次に、前記レジストパターンから露出する前記吸収層を、フッ素ガスを用いてドライエッチングして吸収体パターンを形成し、その後、前記レジストパターンを硫酸過水薬液で除去して、比較例1に係る反射型マスクを得た。 Next, the absorption layer exposed from the resist pattern is dry-etched using fluorine gas to form an absorber pattern, and then the resist pattern is removed with a sulfuric acid hydrogen peroxide solution according to Comparative Example 1. A reflective mask was obtained.
上記の反射型マスクをSEM観測したところ、形成された設計残渣欠陥部221(凸型欠陥)の形態は、図10(b)に示すように、設計残渣欠陥部221の縁と吸収体パターン213のマスクパターンの部分の縁が交差する角度は、90度から大きく離れたものとなっており、突起部の長さ(L1b)は5nmであり、設計残渣欠陥部221がマスクパターンの部分の吸収体パターン213と接触する部分の長さ(D1b)は30nmの丘陵状の形態であることが確認された。
When the above-described reflective mask is observed by SEM, the form of the formed design residue defect 221 (convex defect) is as shown in FIG. 10B. The edge of the
1、2・・・反射型マスク
10・・・反射型マスクブランク
11・・・基板
12・・・反射層
13A・・・吸収層
13・・・吸収体パターン
14A・・・ハードマスク層
14・・・ハードマスクパターン
15A・・・第1のレジスト層
15・・・第1のレジストパターン
16A・・・第2のレジスト層
16・・・第2のレジストパターン
21、22・・・設計残渣欠陥部
100、200・・・反射型マスク
210・・・反射型マスクブランク
111、211・・・基板
112、212・・・反射層
213A・・・吸収層
113、213・・・吸収体パターン
121、122・・・残渣欠陥
221、222・・・設計残渣欠陥部
216A・・・レジスト層
216・・・レジストパターン
216a・・・設計残渣欠陥パターン
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記基板、前記反射層、および前記吸収層を少なくとも有する反射型マスクブランクの前記吸収層の上にハードマスク層を形成した、ハードマスク層付き反射型マスクブランクを準備する工程と、
前記ハードマスク層の上に第1のレジスト層を形成する工程と、
前記第1のレジスト層にパターン描画を施して第1のレジストパターンを形成する工程と、
前記第1のレジストパターンから露出する前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成する工程と、
前記第1のレジストパターンを除去する工程と、
前記ハードマスクパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層の上に第2のレジスト層を形成する工程と、
前記第2のレジスト層にパターン描画を施して、前記ハードマスクパターンと部分的に重複する第2のレジストパターンを形成する工程と、
前記第2のレジストパターンおよび前記ハードマスクパターンから露出する前記吸収層をエッチングして前記吸収体パターンを形成する工程と、
前記第2のレジストパターンを除去する工程と、
前記ハードマスクパターンを除去する工程と、
を有することを特徴とする反射型マスクの製造方法。 At least a substrate, a reflective layer made of a multilayer film formed on the main surface of the substrate, and an absorber pattern formed by partially removing the absorption layer formed on the reflective layer A method for producing a reflective mask for EUV exposure comprising:
Preparing a reflective mask blank with a hard mask layer, wherein a hard mask layer is formed on the absorbent layer of the reflective mask blank having at least the substrate, the reflective layer, and the absorbent layer;
Forming a first resist layer on the hard mask layer;
Applying a pattern to the first resist layer to form a first resist pattern;
Etching the hard mask layer exposed from the first resist pattern to form a hard mask pattern;
Removing the first resist pattern;
Forming a second resist layer on the hard mask pattern and the absorbing layer exposed from the hard mask pattern;
Patterning the second resist layer to form a second resist pattern that partially overlaps the hard mask pattern;
Etching the absorbing layer exposed from the second resist pattern and the hard mask pattern to form the absorber pattern;
Removing the second resist pattern;
Removing the hard mask pattern;
A method for producing a reflective mask, comprising:
9. The overlap region between the independent pattern and the second resist pattern is different in each independent pattern by changing the shape and / or area of the independent pattern. A method for producing a reflective mask according to claim 1.
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