JP2014216609A - Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask - Google Patents

Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask Download PDF

Info

Publication number
JP2014216609A
JP2014216609A JP2013095370A JP2013095370A JP2014216609A JP 2014216609 A JP2014216609 A JP 2014216609A JP 2013095370 A JP2013095370 A JP 2013095370A JP 2013095370 A JP2013095370 A JP 2013095370A JP 2014216609 A JP2014216609 A JP 2014216609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflective mask
fiducial mark
mask blank
reflective
defect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013095370A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
知宏 井本
Tomohiro Imoto
知宏 井本
福上 典仁
Norihito Fukugami
典仁 福上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2013095370A priority Critical patent/JP2014216609A/en
Publication of JP2014216609A publication Critical patent/JP2014216609A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflective mask blank comprising a fiducial mark which has low defectiveness and high detection accuracy in a blank defect inspection machine or a mask drawing machine, a manufacturing method thereof and a reflective mask.SOLUTION: In the reflective mask blank, before depositing a multilayer reflection layer, a resist pattern is formed on a substrate and after at least the multilayer reflection layer is deposited, the resist pattern is removed (lifted off), thereby forming a fiducial mark. In the fiducial mark formed by this method, a sidewall of the mark is vertical and smooth, thereby providing the reflective mask blank comprising the fiducial mark which reduces the risk of defect generation and improves detection accuracy.

Description

本発明は、反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法に関し、特に極端紫外線(ExtremeUltra Violet;以下「EUV」と表記する)を光源とするEUVリソグラフィを用いた半導体製造装置などに利用される反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective mask blank and a method for manufacturing a reflective mask, and in particular, a reflection used in a semiconductor manufacturing apparatus using EUV lithography using extreme ultraviolet (hereinafter referred to as “EUV”) as a light source. The present invention relates to a method for manufacturing a mold mask blank and a reflective mask.

(EUVリソグラフィの説明)
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。このため、EUVリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
(Description of EUV lithography)
In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography using EUV having a wavelength of around 13.5 nm as a light source has been proposed. Since EUV lithography has a short light source wavelength and very high light absorption, it needs to be performed in a vacuum. In the EUV wavelength region, the refractive index of most substances is slightly smaller than 1. For this reason, the EUV lithography cannot use a transmission type refractive optical system which has been used conventionally, and becomes a reflection optical system. Therefore, a photomask (hereinafter referred to as a mask) as an original plate must be a reflection type mask because a conventional transmission type mask cannot be used.

(EUVマスクとブランク構造の説明)
反射型マスクブランクについて図1を参照して説明する。
このような反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、同図下から順に、裏面導電層17、低熱膨張基板16、多層反射層15、保護層14、吸収層13、低反射層12及びレジスト膜11からなる構成である。反射型マスクブランクから反射型マスクへ加工する際には、EBリソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
(Description of EUV mask and blank structure)
The reflective mask blank will be described with reference to FIG.
The reflective mask blank that is the basis of such a reflective mask includes a back conductive layer 17, a low thermal expansion substrate 16, a multilayer reflective layer 15, a protective layer 14, an absorption layer 13, an low reflective layer 12, The resist film 11 is configured. When processing from the reflective mask blank to the reflective mask, the absorption layer is partially removed by EB lithography and etching technique to form a circuit pattern composed of the absorption portion and the reflection portion. The light image reflected by the reflection type mask thus manufactured is transferred onto the semiconductor substrate via the reflection optical system.

(EUVマスクの多層反射層の膜厚と位相欠陥の説明)
多層反射層は、例えばMoを3nm、Siを4nmの厚さとして交互に繰り返し堆積することで構成されており、その物質内を透過するEUV光が繰り返し反射する干渉効果を利用してEUV光の反射率を高めている。
(Explanation of film thickness and phase defect of multilayer reflective layer of EUV mask)
The multilayer reflective layer is constituted by alternately depositing Mo with a thickness of 3 nm and Si with a thickness of 4 nm, for example, and using the interference effect that EUV light transmitted through the material is repeatedly reflected, Reflectivity is increased.

特に、波長の極端に短いEUVリソグラフィでは、マスク基板に多層反射層を形成する際、パーティクルの発生が許されない。露光光の波長が短いため、マスク基板上の微小な凹凸欠陥がウェハ上に転写するパターンの品質に影響を及ぼしてしまう。この微小な凹凸欠陥は位相欠陥と呼ばれており、高さが数nmであっても微細なLSIパターンの寸法誤差を許容できないものにしてしまう。   In particular, in EUV lithography having an extremely short wavelength, generation of particles is not allowed when a multilayer reflective layer is formed on a mask substrate. Since the wavelength of the exposure light is short, minute irregularities on the mask substrate affect the quality of the pattern transferred onto the wafer. This minute unevenness defect is called a phase defect, and even if the height is several nanometers, a dimensional error of a fine LSI pattern cannot be allowed.

このような微小な凹凸欠陥は、堆積された多層反射層の下の基板表面の凹凸や異物の上に多層反射層が堆積され、多層反射層の堆積途中で落下した異物によって形成される。   Such a minute unevenness defect is formed by a foreign matter that has been deposited on the unevenness or foreign matter on the substrate surface under the deposited multilayer reflective layer and dropped during the deposition of the multilayer reflective layer.

このような微小凹凸欠陥(位相欠陥)に対しては、いくつかの修正方法が提案されているが、欠陥のタイプも限定されており、現実的には困難である(例えば、特許文献1参照)。したがって、EUVマスクでは、このような位相欠陥の発生防止が最も重要であるが、一般的な透過型マスクと比べて複雑な層構成であるために、現在、無欠陥には程遠いブランク品質となっている。   Several correction methods have been proposed for such a micro uneven defect (phase defect), but the type of the defect is limited and practically difficult (see, for example, Patent Document 1). ). Therefore, in EUV masks, it is most important to prevent the occurrence of such phase defects. However, since the layer structure is more complicated than that of general transmission masks, the blank quality is far from being defect-free. ing.

特開2010−034129号公報JP 2010-034129 A

このような問題を解決するために、EUVマスク上にパターンを形成する前に、位相欠陥の位置を検査により把握し、その位相欠陥を避けるようにパターン形成(描画)することが、提案されている。具体的には、その位相欠陥を吸収層でカバーしてしまうことで、位相欠陥が転写されることなく、吸収層の無い多層反射層からは欠陥の無い所望のパターンの反射光を得ることができる。したがって、困難な修正をすることなく、高品質の反射型マスクの作製を可能にする製造方法が検討されている。   In order to solve such problems, it has been proposed to grasp the position of the phase defect by inspection and form (draw) the pattern so as to avoid the phase defect before forming the pattern on the EUV mask. Yes. Specifically, by covering the phase defect with the absorption layer, the phase defect is not transferred, and a reflected light having a desired pattern without a defect can be obtained from the multilayer reflective layer without the absorption layer. it can. Therefore, a manufacturing method that enables the production of a high-quality reflective mask without making difficult corrections has been studied.

位相欠陥の正確な位置の把握と、それらの位相欠陥を正確に避けてパターン形成するためには、EUVマスク上にフィディシャルマークと呼ばれる目印(基準マーク)を形成する必要がある。フィディシャルマークが基準となるため、ブランク欠陥検査機(DUV光やEUV光)およびマスク描画機(EB)にて、精度および再現性良く検出できることが重要である。   In order to grasp the exact position of the phase defect and form a pattern while avoiding the phase defect accurately, it is necessary to form a mark (reference mark) called a fiducial mark on the EUV mask. Since the fiducial mark is used as a reference, it is important that a blank defect inspection machine (DUV light or EUV light) and a mask drawing machine (EB) can be detected with high accuracy and reproducibility.

反射型マスクにおける従来のフィディシャルマーク形成方法を、図2を参照して説明する。図2(a)は、基板16の一方の面に形成された多層反射層15上に第2レジスト膜18を塗布し、基板16の他方の面には裏面導電層17が設けられた反射型マスクブランクの模式断面図である。フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによってフィディシャルマークのレジストパターンを形成し(図2(b))、次いで、エッチングによって多層反射層を掘り込み(図2(c))、次いで、第2レジスト膜18を剥膜洗浄することで、フィディシャルマークが形成される(図2(d))。さらに、保護層14、吸収層13、低反射層12及びレジスト膜11を順次積層することで、フィディシャルマーク付き反射型マスクブランクが完成する(図2(e))。   A conventional method for forming fiducial marks in a reflective mask will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a reflective type in which a second resist film 18 is applied on the multilayer reflective layer 15 formed on one surface of the substrate 16 and a back surface conductive layer 17 is provided on the other surface of the substrate 16. It is a schematic cross section of a mask blank. A resist pattern of a fiducial mark is formed by photolithography or electron beam lithography (FIG. 2B), then a multilayer reflective layer is dug by etching (FIG. 2C), and then the second resist film 18 is formed. By removing the film, a fiducial mark is formed (FIG. 2D). Furthermore, the reflective mask blank with a fiducial mark is completed by sequentially laminating the protective layer 14, the absorption layer 13, the low reflection layer 12, and the resist film 11 (FIG. 2 (e)).

このようにして形成されたフィディシャルマークは、多層反射層15に対してエッチング処理を施すため、多層反射層のエッチング加工面(側壁や底面)が荒れ、欠陥の増加が避けられない(図3(a)〜(c))。つまり、欠陥を避けるためのフィディシャルマーク形成によって、欠陥を増やしてしまう。また、多層反射層のエッチングでは、垂直にエッチングすることが難しく、パターン側壁がテーパー形状やボーイング形状(丸みをもった曲面)になることが多いため(図3(d))、ブランク検査機やマスク描画機でマークを検出する際に、マークのエッジが鈍ってしまう。したがって、マークの検出精度や再現性が低く、フィディシャルマークとしての充分な機能を果たせない。   Since the fiducial mark thus formed is etched on the multilayer reflective layer 15, the etched surface (side wall and bottom surface) of the multilayer reflective layer becomes rough, and an increase in defects is inevitable (FIG. 3). (A) to (c)). That is, defects are increased by forming fiducial marks to avoid defects. In addition, in the etching of the multilayer reflective layer, it is difficult to etch vertically, and the pattern side wall is often tapered or bowed (rounded curved surface) (FIG. 3 (d)). When a mark is detected by a mask drawing machine, the edge of the mark becomes dull. Therefore, the mark detection accuracy and reproducibility are low, and a sufficient function as a fiducial mark cannot be achieved.

そこで、本発明は上記のような従来の形成方法の問題点を解決しようとするものであり、低欠陥かつ検出精度の高いフィディシャルマークを備えた反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention seeks to solve the problems of the conventional forming method as described above, and provides a reflective mask blank having a low defect and high detection accuracy and a method of manufacturing the reflective mask. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために本発明の請求項1の発明は、
フィディシャルマークを有する反射型マスクブランクの製造方法であって、
基板上に、フィディシャルマークに対応するレジストパターンを形成する工程と、
レジストパターンを形成した基板上に多層反射層を形成する工程と、
レジストパターンを除去(リフトオフ)する工程と、を含むことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present invention provides:
A method of manufacturing a reflective mask blank having a fiducial mark,
Forming a resist pattern corresponding to the fiducial mark on the substrate;
Forming a multilayer reflective layer on the substrate on which the resist pattern is formed;
And a step of removing (lifting off) the resist pattern.

請求項2の発明は、
レジストパターンを除去した基板に、保護層と吸収層を形成する工程を具備することを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 2
2. The method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1, further comprising a step of forming a protective layer and an absorption layer on the substrate from which the resist pattern has been removed.

請求項3の発明は、
レジストパターンは、光リソグラフィ、あるいは電子線リソグラフィによって形成することを特徴とする請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 3
3. The reflective mask blank manufacturing method according to claim 1, wherein the resist pattern is formed by photolithography or electron beam lithography.

請求項4の発明は、
反射層を順次積層して多層反射層を形成する工程で、反射層を積層した後に欠陥の検査を行い、フィディシャルマークに対応するレジストパターンを用いて欠陥の位置を特定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 4
In the step of forming a multilayer reflective layer by sequentially laminating reflective layers, the defect is inspected after the reflective layers are laminated, and the position of the defect is specified using a resist pattern corresponding to a fiducial mark. It is set as the manufacturing method of the reflective mask blank in any one of Claims 1-3.

請求項5の発明は、
請求項1〜4のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法により製造されたことを特徴とする反射型マスクブランクとしたものである。
The invention of claim 5
A reflective mask blank manufactured by the method for manufacturing a reflective mask blank according to claim 1.

請求項6の発明は、
請求項5の反射型マスクブランクを用いて作成されたことを特徴とする反射型マスクとしたものである。
The invention of claim 6
A reflective mask is produced using the reflective mask blank according to claim 5.

本発明によれば、ブランク欠陥検査機においてフィディシャルマークの検出精度が高く出来るため、位相欠陥位置を正確に把握することが可能となり、また、マスク描画機においてもフィディシャルマークの検出精度が高く出来るため、ブランク欠陥検査機で検出した位相欠陥を、高精度で回避することができる。さらに、エッチング処理せずにフィディシャルマークを作製できるため低欠陥な反射型マスクブランクが得られる。また、本発明のフィディシャルマーク作製方法では、後にリフトオフによって除去されるレジストパターンを多層反射層成膜時にフィディシャルマークとして利用できるため、多層反射層の成膜途中での層毎の欠陥検査が可能であり、欠陥を検出した直後に欠陥部の修正処理を施すことで、更なる高品質な反射型マスクブランクの作製が可能となる。以上より、高品質な反射型マスクブランク及び反射型マスク提供を可能にすることができる。   According to the present invention, since the fiducial mark detection accuracy can be increased in the blank defect inspection machine, the phase defect position can be accurately grasped, and the fiducial mark detection accuracy is also high in the mask drawing machine. Therefore, phase defects detected by a blank defect inspection machine can be avoided with high accuracy. Furthermore, since a fiducial mark can be produced without performing an etching process, a reflective mask blank having a low defect can be obtained. Further, in the fiducial mark manufacturing method of the present invention, since a resist pattern that is later removed by lift-off can be used as a fiducial mark when forming a multilayer reflective layer, defect inspection for each layer during the formation of the multilayer reflective layer It is possible, and it is possible to manufacture a reflective mask blank of higher quality by performing a defect correction process immediately after detecting a defect. As described above, it is possible to provide a high-quality reflective mask blank and a reflective mask.

従来の反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross section of the conventional reflective mask blank. 従来の反射型マスク製造における、フィディシャルマーク形成の各工程を順に説明するための、反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a reflective mask blank for sequentially explaining each process of forming fiducial marks in conventional reflective mask manufacturing. 従来の反射型マスク製造における、エッチング処理で形成した形状の悪いフィディシャルマークの模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a badly formed fiducial mark formed by an etching process in the conventional reflective mask manufacturing. 本発明の実施形態に係るリフトオフを利用したフィディシャルマーク形成の各工程を順に説明するための第一の例の、反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross section of a reflective mask blank of the first example for sequentially explaining each process of forming fiducial marks using lift-off according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るリフトオフを利用したフィディシャルマーク形成の各工程を順に説明するための第二の例の、反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross section of the reflective mask blank of the 2nd example for demonstrating in order each process of fiducial mark formation using the lift-off which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るリフトオフを利用したフィディシャルマーク形成の各工程を順に説明するための第三の例の、反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross section of the reflective mask blank of the 3rd example for explaining each process of fiducial mark formation using lift-off concerning the embodiment of the present invention in order. 本発明の実施形態に係るリフトオフを利用したフィディシャルマーク形成の各工程を順に説明するための第四の例の、反射型マスクブランクの模式断面図である。It is a schematic cross section of the reflective mask blank of the 4th example for explaining each process of fiducial mark formation using lift-off concerning the embodiment of the present invention in order. 本発明の実施例に係る異物を意図的に混入した、フィディシャルマーク付きの反射型マスクブランクの平面図である。It is a top view of the reflective mask blank with a fiducial mark into which the foreign material which concerns on the Example of this invention was mixed intentionally.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を、図4を参照して詳細に説明する。   First, a reflective mask blank manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図4は、本発明の実施形態に係るフィディシャルマーク形成においてリフトオフを利用した形成方法を順に説明するための第一の例の、反射型マスクブランクの模式断面図である。図4(a)は、低熱膨張基板16上の一方の面に第3レジスト膜19を塗布し、低熱膨張基板16の他方の面には裏面導電層17が設けられた反射型マスクブランクの模式断面図である。次いで、フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、レジストパターンによるフィディシャルマークを形成する(図4(b))。次いで、多層反射層15を堆積し(図4(c))、第3レジスト膜19をリフトオフにより除去する(図4(d))。その後、保護層14、吸収層13、低反射層12及びレジスト膜11を順次積層することで、フィディシャルマーク付き反射型マスクブランクが完成する(図4(e))。この場合の全体工程は、図4(a)→図4(b)→図4(c)→図4(d)→図4(e)である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a reflective mask blank of a first example for sequentially explaining a forming method using lift-off in forming a fiducial mark according to an embodiment of the present invention. FIG. 4A is a schematic view of a reflective mask blank in which a third resist film 19 is applied to one surface on a low thermal expansion substrate 16 and a back surface conductive layer 17 is provided on the other surface of the low thermal expansion substrate 16. It is sectional drawing. Next, a fiducial mark by a resist pattern is formed by photolithography or electron beam lithography (FIG. 4B). Next, the multilayer reflective layer 15 is deposited (FIG. 4C), and the third resist film 19 is removed by lift-off (FIG. 4D). Thereafter, the protective layer 14, the absorption layer 13, the low reflection layer 12, and the resist film 11 are sequentially laminated to complete a reflective mask blank with a fiducial mark (FIG. 4E). The overall process in this case is as follows: FIG. 4A → FIG. 4B → FIG. 4C → FIG. 4D → FIG.

あるいは第二の例として、図4(b)でレジストパターンによるフィディシャルマークを形成した後に、多層反射層15と保護層14を順次積層してから(図5(f))、第3レジスト膜19をリフトオフにより除去しても良い(図5(g))。その後に吸収層13、低反射層12及びレジスト膜11を順次積層することで、フィディシャルマーク付き反射型マスクブランクが完成する(図5(h))。この場合の全体工程は、図4(a)→図4(b)→図5(f)→図5(g)→図5(h)である。   Alternatively, as a second example, after forming a fiducial mark with a resist pattern in FIG. 4B, the multilayer reflective layer 15 and the protective layer 14 are sequentially laminated (FIG. 5F), and then the third resist film 19 may be removed by lift-off (FIG. 5G). Thereafter, the absorption layer 13, the low reflection layer 12, and the resist film 11 are sequentially laminated to complete a reflective mask blank with a fiducial mark (FIG. 5 (h)). The entire process in this case is as follows: FIG. 4A → FIG. 4B → FIG. 5F → FIG. 5G → FIG.

あるいは第三の例として、図4(b)でレジストパターンによるフィディシャルマークを形成した後に、多層反射層15、保護層14、吸収層13を順次積層してから(図6(i))、第3レジスト膜19をリフトオフにより除去しても良い(図6(j))。その後に低反射層12及びレジスト膜11を順次積層することで、フィディシャルマーク付き反射型マスクブランクが完成する(図6(k))。この場合の全体工程は、図4(a)→図4(b)→図6(i)→図6(j)→図6(k))である。   Alternatively, as a third example, after forming the fiducial mark by the resist pattern in FIG. 4B, the multilayer reflective layer 15, the protective layer 14, and the absorption layer 13 are sequentially stacked (FIG. 6I), The third resist film 19 may be removed by lift-off (FIG. 6 (j)). Thereafter, the low reflective layer 12 and the resist film 11 are sequentially laminated to complete a reflective mask blank with a fiducial mark (FIG. 6 (k)). The overall process in this case is as shown in FIG. 4 (a) → FIG. 4 (b) → FIG. 6 (i) → FIG. 6 (j) → FIG.

あるいは第四の例として、図4(b)でレジストパターンによるフィディシャルマークを形成した後に、多層反射層15、保護層14、吸収層13、低反射層12を順次積層してから(図7(l))、第3レジスト膜19をリフトオフにより除去しても良い(図7(m))。その後に、レジスト膜11を塗布することで、フィディシャルマーク付き反射型マスクブランクが完成する(図7(n))。この場合の全体工程は、図4(a)→図4(b)→図7(l)→図7(m)→図7(n))である。   Alternatively, as a fourth example, after forming the fiducial mark by the resist pattern in FIG. 4B, the multilayer reflective layer 15, the protective layer 14, the absorbing layer 13, and the low reflective layer 12 are sequentially laminated (FIG. 7). (L)) The third resist film 19 may be removed by lift-off (FIG. 7 (m)). Thereafter, a resist film 11 is applied to complete a reflective mask blank with a fiducial mark (FIG. 7 (n)). The overall process in this case is as follows: FIG. 4A → FIG. 4B → FIG. 7L → FIG. 7M → FIG.

このように、本発明のフィディシャルマークの形成方法では、多層反射層の成膜に先立って、レジストパターンを形成し、その後、少なくとも多層反射層を成膜した後にリフトオフにより、レジストパターンを除去することが重要である。そうすることで、側壁が平滑かつ垂直なフィディシャルマークが得られる。なぜなら、多層反射層成膜前にリソグラフィによって形成したレジストパターンの側壁は、レジストに対して最適な露光条件を用いれば、平滑かつ垂直になるためである。   Thus, in the fiducial mark forming method of the present invention, a resist pattern is formed prior to the formation of the multilayer reflective layer, and then the resist pattern is removed by lift-off after at least the multilayer reflective layer is formed. This is very important. By doing so, a fiducial mark whose side wall is smooth and vertical can be obtained. This is because the side walls of the resist pattern formed by lithography before forming the multilayer reflective layer are smooth and vertical if the optimal exposure conditions are used for the resist.

本発明のフィディシャルマーク形成方法でのリソグラフィとは、電子線リソグラフィとフォトリソグラフィのいずれでも良いが、予めリソグラフィの条件出しをして、平滑かつ垂直レジストパターンの形成出来る条件を見定めておくのが望ましい。電子線リソグラフィもしくはフォトリソグラフィのいずれの場合も、ドーズ量(露光量)に関して最適な範囲があるためである。つまりドーズ量が多すぎても、少なすぎてもラインエッジラフネスの悪くなり(=パターン側壁面の表面荒れが起きる)、垂直性も低下するためである。   The lithography in the fiducial mark forming method of the present invention may be either electron beam lithography or photolithography, but it is necessary to determine the conditions for forming a smooth and vertical resist pattern in advance by determining the lithography conditions. desirable. This is because in either case of electron beam lithography or photolithography, there is an optimum range for the dose (exposure amount). That is, if the dose amount is too large or too small, the line edge roughness is deteriorated (= surface roughness of the pattern side wall surface occurs), and the perpendicularity is also lowered.

一方、従来方法であるドライエッチングによるフィディシャルマーク作成方法では、掘り込み部の側壁荒れは避けられない。一般に単一材料に対するドライエッチングであっても、少なからず側壁荒れは発生するが、特にEUVマスクブランクでは、異なる複数材料からなる多層反射層のドライエッチングでは、側壁荒れは相当に大きい。従って従来方法では、側壁からの欠陥の発生リスクが高い。また、ドライエッチングの掘り込み部は、全体的にテーパー形状やボーイング形状にも成りやすいので、最終的にフィディシャルマークをブランク欠陥検査機やマスク描画機で検出する際の検出精度や再現性が低い。   On the other hand, in the conventional fiducial mark forming method by dry etching, the side wall of the digging portion is unavoidable. In general, even when dry etching is performed on a single material, side wall roughness is generated to some extent. Particularly, in EUV mask blanks, side wall roughness is considerably large in dry etching of a multilayer reflective layer made of a plurality of different materials. Therefore, the conventional method has a high risk of occurrence of defects from the side walls. Also, the dry etching digging part tends to be tapered or bowed as a whole, so the detection accuracy and reproducibility when finally detecting the fiducial mark with a blank defect inspection machine or mask drawing machine is high. Low.

本発明のフィディシャルマークの形成方法では、フィディシャルマーク部の底面は、ダメージを受けていない基板表面となるため、ドライエッチング法を用いた場合の掘り込み部の底面の荒れは発生しない。このため、本発明の方法では、底面からの欠陥の発生リスクが低く、欠陥面での利点は大きい。   In the fiducial mark forming method of the present invention, since the bottom surface of the fiducial mark portion is the substrate surface that is not damaged, the bottom surface of the digging portion does not become rough when the dry etching method is used. For this reason, in the method of the present invention, the risk of occurrence of defects from the bottom surface is low, and the advantage on the defect surface is great.

このように、本発明ではエッチング処理を行わずにフィディシャルマークを形成する事ができるため、エッチング処理による多層反射層のエッチング加工面(側壁や底面)に荒れは発生せず、低欠陥なブランクが作製可能となる。また、フィディシャルマークのエッジがシャープなためマークの検出精度が高く描画機や検査機等で正確な位相欠陥位置も把握可能となる。   As described above, in the present invention, since the fiducial mark can be formed without performing the etching process, the etched surface (side wall or bottom surface) of the multilayer reflective layer by the etching process is not roughened, and the low defect blank. Can be produced. Further, since the edge of the fiducial mark is sharp, the mark detection accuracy is high, and an accurate phase defect position can be grasped by a drawing machine, an inspection machine or the like.

次に、本発明の実施例1について図2(e)と図4(e)を用いて説明する。
図2(e)は、従来技術のエッチング処理で作製したフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクであり、図4(e)は、リフトオフで作製した本発明のフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクである。本実施例のフィディシャルマークは、両方のブランクともに線幅1μmで長さ500μmの十字マークとし、ブランクの4箇所((X,Y座標)=(72mm、72mm)、(72mm、−72mm)、(−72mm、72mm)、(−72mm、−72mm))に配置した。これらのマスクブランクスに関してブランク欠陥検査装置(M2350 : Lasertec社)を用い、検査感度90nmの設定で、フィディシャルマークの配置よりも内側の領域140x140mmエリアを検査した。また、リファレンスとして、フィディシャルマークを形成していない反射型マスクブランクについても、同様に検査を実施した。
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (e) and 4 (e).
FIG. 2E is a reflective mask blank with a fiducial mark produced by a conventional etching process, and FIG. 4E is a reflective mask blank with a fiducial mark of the present invention produced by lift-off. . The fiducial mark of this example is a cross mark having a line width of 1 μm and a length of 500 μm for both blanks, and four locations of the blank ((X, Y coordinates) = (72 mm, 72 mm), (72 mm, −72 mm), (-72 mm, 72 mm), (-72 mm, -72 mm)). With respect to these mask blanks, a blank defect inspection apparatus (M2350: Lasertec) was used to inspect a 140 × 140 mm area inside the arrangement of the fiducial marks at an inspection sensitivity setting of 90 nm. Further, as a reference, a similar inspection was performed on a reflective mask blank on which no fiducial mark was formed.

まず、リファレンスとなるフィディシャルマーク無し反射型マスクブランクの欠陥数は、35個であった。また、本発明のフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクは、欠陥数が33個となり、フィディシャルマーク無しの反射型マスクブランクとほぼ同等の欠陥品質となった。このことから、本発明のフィディシャルマーク形成方法による欠陥の増加は見られないと判断できる。一方、従来方法のフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクは、欠陥数が891個となり、特に、フィディシャルマーク近くに多くの欠陥を検出し欠陥品質が悪かった。   First, the number of defects in the reflective mask blank without fiducial marks serving as a reference was 35. Moreover, the reflective mask blank with a fiducial mark of the present invention has 33 defects, and the defect quality is almost the same as that of the reflective mask blank without a fiducial mark. From this, it can be determined that there is no increase in defects due to the fiducial mark forming method of the present invention. On the other hand, the reflective mask blank with a fiducial mark of the conventional method has 891 defects, and in particular, many defects were detected near the fiducial mark, and the defect quality was poor.

次に従来の方法で形成したフィディシャルマーク図2(e)と本発明の方法で形成したフィディシャルマーク図4(e)の両方を断裁し、マークの断面形状を走査電子顕微鏡にて観察し、フィディシャルマークの側壁角度を測定した結果、従来方法のフィディシャルマークは、図3(d)のようなテーパー形状であり、側壁角度は64度であったが、本発明のリフトオフで作製したフィディシャルマークでは、90度であることが確認できた。   Next, both the fiducial mark FIG. 2 (e) formed by the conventional method and the fiducial mark FIG. 4 (e) formed by the method of the present invention are cut, and the cross-sectional shape of the mark is observed with a scanning electron microscope. As a result of measuring the side wall angle of the fiducial mark, the fiducial mark of the conventional method has a tapered shape as shown in FIG. 3 (d) and the side wall angle was 64 degrees. The fiducial mark was confirmed to be 90 degrees.

次に、本発明の実施例2について図8を用いて説明する。
従来および本発明のフィディシャルマーク形成方法で、ブランク欠陥に対して、狙った箇所にどの程度精度良く描画出来るかを調べた。つまり、実デバイスパターンの場合は、これがパターンシフト精度となる。この評価のブランク欠陥は、フィディシャルマーク形成によって発生した欠陥を含まないように、予め多層反射層成膜前の基板の欠陥検査をしておき、基板が原因の位相欠陥(つまり、基板の検査で検出し、多層反射層成膜後にも検出したもの)から任意に20個抽出し、この評価の対象とした。図8(a)にブランク欠陥マップとフィディシャルマークのイメージを示す。従来技術のフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクと、本発明のフィディシャルマーク付き反射型マスクブランクは、実施例1と同様にして作成した。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
It was examined how accurately the blank mark defect can be drawn at the target location by the conventional and the present fiducial mark forming method. That is, in the case of an actual device pattern, this is the pattern shift accuracy. The blank defect in this evaluation does not include the defect caused by the fiducial mark formation, and the defect inspection of the substrate before the multilayer reflective layer film formation is performed in advance, and the phase defect caused by the substrate (that is, the substrate inspection) , And after detection of the multilayer reflective layer, 20 samples were arbitrarily extracted and used as objects of this evaluation. FIG. 8A shows an image of a blank defect map and a fiducial mark. A reflective mask blank with a fiducial mark according to the prior art and a reflective mask blank with a fiducial mark according to the present invention were prepared in the same manner as in Example 1.

描画パターンは1000nm(=1μm)の四角形とし、多層反射層成膜後のブランク欠陥検査(Teron610 : KLA社)で検出した座標上に重なるように描画し、その後、EUVマスクパターン22を形成した(図8(b))。その後、測長SEM(E3620 : ADVANTEST)にて、欠陥20から四角形パターンのエッジまでの距離を測定することで(図8(c))、欠陥の中心座標と、描画パターン22(四角形)の中心座標がどの程度ずれているかを調べた。その結果を表1に示す。従来のフィディシャルマーク作成方法では、位置ずれ量が平均で、X=225nm、Y=238nmであったのに対し、本発明のフィディシャルマーク21作成方法では、位置ずれ量が平均で、X=66nm、Y=57nmとなり、位置ずれ量を1/3以下に低減することが出来た(表1参照)。このことから、本発明のフィディシャルマーク21を用いたパターンシフト精度が3倍以上向上したことが言える。   The drawing pattern was a square of 1000 nm (= 1 μm), drawn so as to overlap the coordinates detected by blank defect inspection (Teron610: KLA) after forming the multilayer reflective layer, and then an EUV mask pattern 22 was formed ( FIG. 8B). After that, by measuring the distance from the defect 20 to the edge of the square pattern with a length measuring SEM (E3620: ADVANTEST) (FIG. 8C), the center coordinates of the defect and the center of the drawing pattern 22 (rectangle) We investigated how much the coordinates were shifted. The results are shown in Table 1. In the conventional fiducial mark creation method, the amount of misalignment is an average of X = 225 nm and Y = 238 nm, whereas in the method of creating the fiducial mark 21 of the present invention, the amount of misalignment is an average and X = 66 nm and Y = 57 nm, and the amount of misalignment could be reduced to 1/3 or less (see Table 1). From this, it can be said that the pattern shift accuracy using the fiducial mark 21 of the present invention has improved three times or more.

以上、説明したように、本実施形態によれば、フィディシャルマークをリフトオフによって作製することにより、低欠陥かつ検出精度の高いフィディシャルマークを備えた反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法を提供することが可能である。 As described above, according to the present embodiment, a reflective mask blank having a low defect and high detection accuracy and a method of manufacturing a reflective mask are manufactured by manufacturing a fiducial mark by lift-off. It is possible to provide.

10…反射型マスクブランク、11…レジスト膜、12…低反射層、13…吸収層、14…保護層、15…多層反射層、16…低熱膨張基板、17…裏面導電層、18…第2レジスト膜、19…第3レジスト膜、20…位相欠陥、21…フィディシャルマーク、22…パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reflective type mask blank, 11 ... Resist film, 12 ... Low reflective layer, 13 ... Absorbing layer, 14 ... Protective layer, 15 ... Multilayer reflective layer, 16 ... Low thermal expansion substrate, 17 ... Back surface conductive layer, 18 ... 2nd Resist film, 19 ... third resist film, 20 ... phase defect, 21 ... fiducial mark, 22 ... pattern

Claims (6)

フィディシャルマークを有する反射型マスクブランクの製造方法であって、
基板上に、フィディシャルマークに対応するレジストパターンを形成する工程と、
レジストパターンを形成した基板上に多層反射層を形成する工程と、
レジストパターンを除去(リフトオフ)する工程と、を含むことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask blank having a fiducial mark,
Forming a resist pattern corresponding to the fiducial mark on the substrate;
Forming a multilayer reflective layer on the substrate on which the resist pattern is formed;
And a step of removing (lifting off) the resist pattern.
レジストパターンを除去した基板に、保護層と吸収層を形成する工程を具備することを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクブランクの製造方法。   2. The method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1, further comprising a step of forming a protective layer and an absorption layer on the substrate from which the resist pattern has been removed. レジストパターンは、光リソグラフィ、あるいは電子線リソグラフィによって形成することを特徴とする請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法。   The method for manufacturing a reflective mask blank according to claim 1, wherein the resist pattern is formed by photolithography or electron beam lithography. 反射層を順次積層して多層反射層を形成する工程で、反射層を積層した後に欠陥の検査を行い、フィディシャルマークに対応するレジストパターンを用いて欠陥の位置を特定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法。   In the step of forming a multilayer reflective layer by sequentially laminating reflective layers, the defect is inspected after the reflective layers are laminated, and the position of the defect is specified using a resist pattern corresponding to a fiducial mark. The manufacturing method of the reflective mask blank in any one of Claims 1-3. 請求項1〜4のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法により製造されたことを特徴とする反射型マスクブランク。   A reflective mask blank manufactured by the method for manufacturing a reflective mask blank according to claim 1. 請求項5の反射型マスクブランクを用いて作成されたことを特徴とする反射型マスク。   A reflective mask produced by using the reflective mask blank according to claim 5.
JP2013095370A 2013-04-30 2013-04-30 Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask Pending JP2014216609A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013095370A JP2014216609A (en) 2013-04-30 2013-04-30 Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013095370A JP2014216609A (en) 2013-04-30 2013-04-30 Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014216609A true JP2014216609A (en) 2014-11-17

Family

ID=51942057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013095370A Pending JP2014216609A (en) 2013-04-30 2013-04-30 Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014216609A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110456616A (en) * 2019-08-26 2019-11-15 上海华力集成电路制造有限公司 With the defect inspection method of litho machine linkage
US20200124957A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Astrileux Corporation Photomask having reflective layer with non-reflective regions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200124957A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Astrileux Corporation Photomask having reflective layer with non-reflective regions
CN110456616A (en) * 2019-08-26 2019-11-15 上海华力集成电路制造有限公司 With the defect inspection method of litho machine linkage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5420639B2 (en) Reflective mask blank and method of manufacturing reflective mask blank
TWI628695B (en) Method for manufacturing reflective mask base and method for manufacturing reflective mask
JP6460617B2 (en) Reflective mask blank, reflective mask manufacturing method, and reflective mask blank manufacturing method
TWI585508B (en) A reflective mask substrate and a reflective mask base
KR102646681B1 (en) Method for manufacturing reflective mask blank, method for manufacturing reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP5279840B2 (en) SUBSTRATE WITH MULTILAYER REFLECTIVE FILM, REFLECTIVE MASK BLANK AND METHOD FOR PRODUCING REFLECTIVE MASK
JP2012248768A (en) Defect correction method and defect correction device of reflective mask
JP2013222811A (en) Euv mask blanks, mask manufacturing method, and alignment method
WO2015146140A1 (en) Phase defect evaluation method for euv mask, method for manufacturing euv mask, euv mask blank, and euv mask
JP5874407B2 (en) Method of manufacturing a reflective mask for EUV exposure that reduces the influence of phase defects
JP2003248299A (en) Mask substrate and method of manufacturing the same
TW201928503A (en) Substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and semiconductor device manufacturing method
JP2010034129A (en) Method of correcting reflective mask
JP2014216609A (en) Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask
JP7229138B2 (en) Pattern inspection method, photomask inspection apparatus, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP5874299B2 (en) Defect correction method and manufacturing method for reflective mask
JP2018072665A (en) Manufacturing method of reflection type mask blank and reflection type mask blank
JP6561099B2 (en) MANUFACTURING METHOD FOR SUBSTRATE WITH MULTILAYER REFLECTIVE FILM, MANUFACTURING METHOD FOR REFLECTIVE MASK BLANK
JP2016031972A (en) Reflective mask blank, manufacturing method thereof and reflective mask
JP6459284B2 (en) Imprint mold inspection method and manufacturing method
JP2018205458A (en) Defect inspection apparatus for euv blank and euv mask, defect inspection method, and manufacturing method for euv mask
JP7154572B2 (en) MASK BLANK, TRANSFER MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
JP6596366B2 (en) Mask and manufacturing method thereof
JP2013229365A (en) Reflection mask blank, manufacturing method therefor, reflection mask and manufacturing method therefor
JP6467862B2 (en) Method for correcting mask for nanoimprint lithography and method for manufacturing mask for nanoimprint lithography