JP2016114820A - Pellicle for reflection type mask and manufacturing method of pellicle for reflection type mask - Google Patents

Pellicle for reflection type mask and manufacturing method of pellicle for reflection type mask Download PDF

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Shimpei Kondo
慎平 近藤
福上 典仁
Norihito Fukugami
典仁 福上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pellicle for a reflection type mask, the pellicle capable of easily controlling the in-plane homogeneity of optical density in a wafer, in a method using an EUV lithography.SOLUTION: A pellicle 10 for a reflection type mask reflects with a multilayer reflective layer. The pellicle is provided in a reflection type mask, to control the in-plane homogeneity of optical density in a wafer. As a pellicle film 21 forms the distribution of transmittance, the thickness of the pellicle film 21 is made to have a given distribution or internal transmittance thereof is made to have a given distribution.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体デバイス等をリソグラフィ技術により製造する際に使用するマスク用ペリクル、適用可能な反射型マスク用ペリクルに関する。   The present invention relates to a mask pellicle used when a semiconductor device or the like is manufactured by a lithography technique, and an applicable reflective mask pellicle.

半導体集積回路は、性能および生産性を向上させるために微細化、高集積化が進んでおり、回路パターンを形成するためのリソグラフィ技術についても、より微細なパターンを高精度に形成するための技術開発が進められている。   Semiconductor integrated circuits are being miniaturized and highly integrated in order to improve performance and productivity, and lithography technology for forming circuit patterns is also a technology for forming finer patterns with high accuracy. Development is underway.

これに伴い、パターン形成に使用される露光装置の光源についても短波長化が進められ、波長13.5ナノメートル(nm)の極端紫外線(Extreme Ultraviolet;以下「EUV」と表記する)を用いたパターン転写のプロセスが開発されている。   Along with this, the wavelength of the light source of the exposure apparatus used for pattern formation has been shortened, and extreme ultraviolet light (Extreme Ultraviolet; hereinafter referred to as “EUV”) having a wavelength of 13.5 nanometers (nm) is used. A pattern transfer process has been developed.

EUVを用いるリソグラフィでは、従来の193nm等の深紫外光を用いる場合とは異なり、あらゆる物質の屈折率が1に近い値であり、吸収係数も大きいことから、屈折を利用した透過光学系を用いる露光ができない。そのため、屈折率差の大きい材料を交互に積層した多層膜ミラー(具体的にはモリブデンとシリコンの多層膜ミラー)を用いた反射光学系の露光装置が用いられている。   In lithography using EUV, unlike the conventional case of using deep ultraviolet light such as 193 nm, since the refractive index of all materials is a value close to 1, and the absorption coefficient is large, a transmission optical system using refraction is used. Unable to expose. Therefore, an exposure apparatus of a reflective optical system using a multilayer mirror (specifically, a multilayer mirror of molybdenum and silicon) in which materials having a large refractive index difference are alternately laminated is used.

マスクについても同様に、基板上にモリブデンとシリコンの多層膜を形成し、EUVを高効率で吸収する材料で露光パターンを形成する。例えば吸収パターンの材料としてはタンタルを主成分とするものが多く用いられ、多層膜の最上層にはルテニウムなどを成分とする保護膜が形成されているものも使用されている。   Similarly, for the mask, a multilayer film of molybdenum and silicon is formed on the substrate, and an exposure pattern is formed of a material that absorbs EUV with high efficiency. For example, as the material of the absorption pattern, a material mainly composed of tantalum is used, and a material in which a protective film containing ruthenium or the like is formed on the uppermost layer of the multilayer film is also used.

しかしながら、EUV露光用反射型マスクの製造には、解決しなくてはならない技術的課題がある。微細パターンを有する半導体デバイスを形成するための反射型マスクは、原版としてパターン線幅の微細化と共に高精度化が求められ、ゲートパターン線幅などの重要なパターン寸法はCD(Critical Dimension)として厳密に管理されており、そのため予めパターンの目標許容値が設定されている。ウエハのCD面内均一性に影響を与えるマスクのCD面内均一性の目標許容値は厳しくなる一方であり、マスクのCD面内均一性の制御は重要な課題である。   However, the production of a reflective mask for EUV exposure has technical problems that must be solved. A reflective mask for forming a semiconductor device having a fine pattern is required to have a high precision along with a fine pattern line width as an original, and important pattern dimensions such as a gate pattern line width are strictly CD (Critical Dimension). Therefore, the target allowable value of the pattern is set in advance. The target allowable value of the mask CD in-plane uniformity that affects the wafer CD in-plane uniformity is becoming stricter, and control of the mask in-CD uniformity is an important issue.

図10は、従来のEUVペリクルの構成を示しており、外枠部1にペリクル膜2が張られ、補強のための梁部3が設けられており、ペリクル膜の両面に酸化防止膜が形成され、ペリクルフレーム6が外枠部1の下部に接着されている。   FIG. 10 shows a configuration of a conventional EUV pellicle, in which a pellicle film 2 is stretched on an outer frame portion 1 and a beam portion 3 is provided for reinforcement, and an antioxidant film is formed on both sides of the pellicle film. The pellicle frame 6 is bonded to the lower portion of the outer frame portion 1.

図11は、補強のための梁部3を設けていない簡略化した構成を示している。ペリクル膜だけでは機械的強度が弱く搬送中の振動などによって、容易に破壊してしまうこともあった。しかし、EUVリソグラフィにおいて、パターン転写精度に、重大な問題を招く、EUV光量の損失、光強度ムラ、異物の発生といった弊害があり、梁構造を持たないメンブレン部を具備するペリクルも採用されている。   FIG. 11 shows a simplified configuration in which the beam portion 3 for reinforcement is not provided. The pellicle film alone is weak in mechanical strength and may be easily broken due to vibration during conveyance. However, in EUV lithography, pattern transfer accuracy causes serious problems such as loss of EUV light amount, unevenness of light intensity, and generation of foreign matter, and a pellicle having a membrane portion without a beam structure is also employed. .

マスクのCD面内均一性を補正する手法としては、描画装置やプロセス装置を用いた手法が代表的である。   As a method for correcting the CD in-plane uniformity of the mask, a method using a drawing apparatus or a process apparatus is representative.

一方、マスクパターンが転写されるウエハのCD面内均一性を補正する手法も提案され
ている。この手法はマスクのガラス基板にレーザーを照射し透過率の分布をつくることにより、露光装置がウエハに転写する際の露光量を局所的に調整し、ウエハのCD面内均一性を制御する手法である(非特許文献1)。
On the other hand, a method for correcting the in-plane uniformity of a wafer onto which a mask pattern is transferred has also been proposed. In this method, a mask glass substrate is irradiated with a laser to create a transmittance distribution, whereby the exposure amount when the exposure apparatus transfers to the wafer is locally adjusted, and the CD in-plane uniformity of the wafer is controlled. (Non-Patent Document 1).

しかしながら、EUVリソグラフィではEUV光が基板の上に形成されている多層反射層で反射される反射型マスクを使用するため、この手法を用いることができない。   However, this method cannot be used because EUV lithography uses a reflective mask in which EUV light is reflected by a multilayer reflective layer formed on a substrate.

Proc. of SPIE Vol. 816619‐1Proc. Of SPIE Vol. 8166619-1

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、EUVリソグラフィを用いる方法において、ウエハの光学濃度の面内均一性を、容易に制御することが可能な、反射型マスク用ペリクルを提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a reflective mask pellicle capable of easily controlling the in-plane uniformity of the optical density of a wafer in a method using EUV lithography. Is.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、EUVリソグラフィを用いる多層反射層で反射される反射型マスク用ペリクルであって、
ウエハの光学濃度面内均一性を制御するため、反射型マスクに設けられ、ペリクル膜が透過率の分布を有することを特徴とする反射型マスク用ペリクルである。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a reflective mask pellicle reflected by a multilayer reflective layer using EUV lithography,
In order to control the optical density in-plane uniformity of a wafer, the pellicle for a reflective mask is provided on a reflective mask, and the pellicle film has a transmittance distribution.

また、請求項2に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚に、分布を持たせたことを特徴とする請求項1に記載の反射型マスク用ペリクルである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a pellicle for a reflective mask according to the first aspect, wherein the pellicle film has a distribution in film thickness.

また、請求項3に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚を厚くした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用ペリクルである。   According to a third aspect of the present invention, in the film thickness distribution of the pellicle film, the film thickness in the central part of the mask is made larger than that in the outer peripheral part of the mask. This is a reflective mask pellicle.

また、請求項4に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚を薄くした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用ペリクルである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the film thickness distribution of the pellicle film, the film thickness of the mask central portion is made thinner than that of the outer peripheral portion of the mask. This is a reflective mask pellicle.

また、請求項5に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスクの左側から右側、もしくは右側から左側に傾斜した膜厚分布とした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用ペリクルである。   The invention according to claim 5 is characterized in that the film thickness distribution of the pellicle film is a film thickness distribution inclined from the left side to the right side or from the right side to the left side of the mask. A pellicle for a reflective mask as described in 1. above.

また、請求項6に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスクの上側から下側、もしくは下側から上側に傾斜した膜厚分布とした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用ペリクルである。   The invention according to claim 6 is characterized in that the film thickness distribution of the pellicle film is a film thickness distribution inclined from the upper side to the lower side or from the lower side to the upper side of the mask. Item 3. A reflective mask pellicle according to Item 2.

また、請求項7に記載の発明は、前記ペリクル膜の膜厚分布が、任意の膜厚分布とした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用ペリクルである。   The invention according to claim 7 is the reflective mask pellicle according to claim 1 or 2, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is an arbitrary film thickness distribution.

また、請求項8に記載の発明は、前記ペリクル膜の内部の材料特性を変化させて、ペリクル膜の内部透過率に分布を持たせたことを特徴とする請求項1に記載の反射型マスク用ペリクルである。   The invention according to claim 8 is characterized in that the internal material transmittance of the pellicle film is changed to give a distribution in the internal transmittance of the pellicle film. Pellicle.

また、請求項9に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の反射型マスク用
ペリクルの製造方法であって、
ペリクル膜上に、レジスト膜を塗布形成する工程と、
前記レジスト膜に、強度を変調したレーザービームを照射し、描画する工程と、
描画したレジスト膜を現像により、レジスト膜の膜厚の分布を形成する工程と、
エッチングによりペリクル膜に膜厚分布を形成するという工程とを含むことを特徴とする反射型マスク用ペリクルの製造方法である。
The invention described in claim 9 is a method for manufacturing a reflective mask pellicle according to any one of claims 1 to 7,
Coating and forming a resist film on the pellicle film;
Irradiating the resist film with a laser beam modulated in intensity, and drawing;
Developing the drawn resist film by developing a film thickness distribution of the resist film;
And a step of forming a film thickness distribution on the pellicle film by etching.

また、請求項10に記載の発明は、請求項1または請求項8に記載の反射型マスク用ペリクルの製造方法であって、
ペリクル膜にレーザーを照射し、ペリクル膜内部の材料特性を変化させて、内部透過率を変化させる工程を含むことを特徴とする反射型マスク用ペリクルの製造方法である。
The invention described in claim 10 is a method for manufacturing a pellicle for a reflective mask according to claim 1 or 8, wherein
A method for producing a pellicle for a reflective mask, comprising a step of irradiating a pellicle film with a laser to change a material characteristic inside the pellicle film to change an internal transmittance.

本発明により、EUVリソグラフィを用いる方法において、従来難しかったウエハのCD面内均一性の制御を可能とする反射型マスク用ペリクルを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a reflective mask pellicle that enables control of uniformity within a CD surface of a wafer, which has been difficult in the conventional method using EUV lithography.

本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. 本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. 本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. 本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. 本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. 本発明のEUVマスク用ペリクルの一構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing one structure of an EUV mask pellicle of the present invention. OD(光学濃度)と透過率の関係を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the relationship between OD (optical density) and the transmittance | permeability. EUVマスクのCD面内均一性を示した結果である。It is the result which showed the CD in-plane uniformity of an EUV mask. ペリクルの有無によるウエハのCD面内均一性を示したシミュレーション結果である。It is the simulation result which showed the CD in-plane uniformity of the wafer by the presence or absence of a pellicle. 従来のEUVマスク用ペリクルの構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing the structure of a conventional EUV mask pellicle. 従来のEUVマスク用ペリクルの構造を示した概念断面図である。It is a conceptual sectional view showing the structure of a conventional EUV mask pellicle.

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の反射型マスク用ペリクルであり、外枠部1とペリクル膜とペリクルフレーム6から構成されており、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚の方が厚い膜厚分布を有するペリクル膜21を具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a pellicle for a reflective mask according to the present invention, which is composed of an outer frame part 1, a pellicle film, and a pellicle frame 6. A film having a thicker film at the center of the mask than at the outer periphery of the mask. 2 shows a reflective mask pellicle provided with a pellicle film 21 having a thickness distribution.

図2は、本発明の反射型マスク用ペリクルの内、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚の方が薄い膜厚分布を有するペリクル膜22を具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   FIG. 2 shows a reflective mask pellicle having a pellicle film 22 having a film thickness distribution that is thinner at the center of the mask than at the outer periphery of the mask. ing.

図3は、本発明の反射型マスク用ペリクルの内、ペリクル膜厚の分布がマスクの左右、もしくは上下に傾斜した膜厚分布を有するペリクル膜23を具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   FIG. 3 shows a reflective mask pellicle provided with a pellicle film 23 having a film thickness distribution in which the pellicle film thickness distribution is inclined to the left or right or up and down of the mask. .

図4は、本発明の反射型マスク用ペリクルの内、ペリクル膜厚の分布が任意の膜厚分布を有するペリクル膜24を具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   FIG. 4 shows a reflective mask pellicle provided with a pellicle film 24 having an arbitrary film thickness distribution among the reflective mask pellicles of the present invention.

図5は、本発明の反射型マスク用ペリクルの内、ペリクル膜内における透過率の大小の分布が、マスク中央部と外周部で異なる透過率分布を有するペリクル膜25を、具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   FIG. 5 shows a reflective mask having a pellicle film 25 having a transmittance distribution in the central portion and the outer peripheral portion of the mask that is different in the magnitude distribution of the transmittance in the pellicle film of the reflective mask pellicle of the present invention. A pellicle for use is shown.

図6は、本発明の反射型マスク用ペリクルの内、ペリクル膜内における透過率の大小の分布が、マスク左右もしくは上下で異なる透過率分布を有するペリクル膜26を、具備した反射型マスク用ペリクルを示している。   FIG. 6 shows a pellicle for a reflective mask having a pellicle film 26 in which the distribution of the transmissivity in the pellicle film has different transmittance distributions on the left and right or top and bottom of the mask. Is shown.

本発明のEUVペリクルのペリクル膜は単結晶シリコン、多結晶シリコンどちらでも良いが、多結晶の膜はEUV波長帯の光の吸収率(吸収係数)が高くなってしまうという問題があるため、単結晶シリコンの方が好ましい。   The pellicle film of the EUV pellicle of the present invention may be either single crystal silicon or polycrystalline silicon. However, since the polycrystalline film has a problem that the absorption rate (absorption coefficient) of light in the EUV wavelength band is high, Crystalline silicon is preferred.

ウエハCDの面内均一性を制御するには、ペリクルにEUV光に対する透過率の分布を持たせ、露光機の露光量を制御することにより行う。透過率をどの程度変化させるかを決定するには、光学濃度(OD値:Optical Density)と透過率の関係とOD値と膜厚が比例関係にあることを用いる。OD値と透過率の関係は、OD=−Log10Tで表されることが知られている、尚、Tは絶対透過率を意味する。 The in-plane uniformity of the wafer CD is controlled by giving the pellicle a distribution of transmittance with respect to EUV light and controlling the exposure amount of the exposure machine. In order to determine how much the transmittance is changed, the relationship between the optical density (OD value: Optical Density) and the transmittance, and the OD value and the film thickness are in a proportional relationship. It is known that the relationship between the OD value and the transmittance is expressed by OD = −Log 10 T, where T means the absolute transmittance.

図7は、このOD値と透過率Tの関係を示している。すなわち、OD値と膜厚には比例関係があることから、膜厚を変化させることにより、透過率を制御することが可能であることがわかる。この事からペリクル膜厚分布を形成すれば、透過率を局所的に変化させることとなるので、結果としてウエハのCD面内均一性を制御することができる。   FIG. 7 shows the relationship between the OD value and the transmittance T. That is, since there is a proportional relationship between the OD value and the film thickness, it can be seen that the transmittance can be controlled by changing the film thickness. Therefore, if the pellicle film thickness distribution is formed, the transmittance is locally changed, and as a result, the CD in-plane uniformity of the wafer can be controlled.

本発明の膜厚分布を有するペリクルの製造方法としては、SOI基板をステンシルマスクと同様の製造工程にてペリクル膜と外枠部からなる構造体を予め製造し、その後ペリクル膜となるシリコン薄膜層の表面をエッチングする方法、もしくは、先にシリコン薄膜層の表件をエッチングしてから、SOI基板をステンシルマスクと同様の製造工程にてペリクル膜と外枠部からなる構造体を製造する方法がある。   As a method of manufacturing a pellicle having a film thickness distribution according to the present invention, a silicon thin film layer that is manufactured in advance by manufacturing a structure including a pellicle film and an outer frame portion in the same manufacturing process as an stencil mask on an SOI substrate. Or a method of manufacturing a structure including a pellicle film and an outer frame in a manufacturing process similar to that for a stencil mask after first etching the surface of a silicon thin film layer. is there.

シリコン薄膜層で凹凸を形成する方法としては、シリコン薄膜層にレジスト塗布した後に強度を変調したレーザービームで描画を行うことにより、レジスト現像後にレジストの膜厚の分布を作成することができる。その後エッチングを行うことにより、シリコン薄膜層に凹凸を形成することができる。   As a method for forming irregularities in the silicon thin film layer, a resist film thickness distribution can be created after resist development by performing drawing with a laser beam whose intensity is modulated after applying the resist to the silicon thin film layer. By performing etching thereafter, irregularities can be formed in the silicon thin film layer.

ペリクル膜となるシリコン薄膜層の中に透過率が変化した領域を形成する方法としてはシリコン薄膜層の内部へのレーザー照射により透過率を変化させることが可能である。レーザーの照射手段としては、フェムト秒レーザー、又はアト秒レーザー、又はゼプト秒レーザー、またはヨクト秒レーザーなどがある。   As a method of forming a region having changed transmittance in the silicon thin film layer to be a pellicle film, the transmittance can be changed by laser irradiation to the inside of the silicon thin film layer. Examples of the laser irradiation means include a femtosecond laser, an attosecond laser, a zeptosecond laser, or a yoctosecond laser.

本発明のEUVペリクルにより、EUV光を使用するリソグラフィにおいて、ウエハのCD面内均一性を制御することができる。   With the EUV pellicle of the present invention, it is possible to control the CD in-plane uniformity of a wafer in lithography using EUV light.

以下、SOI基板を用いたEUVペリクルの製造工程を例にとり、実施例の詳細を示す。まず直径200mm(8インチ)のSOI基板を用意した。このSOI基板の層構成はシリコン薄膜層、BOX層、支持基板層の厚さがそれぞれ100nm、1μm、725μmである。   Hereinafter, the details of the examples will be described by taking the manufacturing process of the EUV pellicle using the SOI substrate as an example. First, an SOI substrate having a diameter of 200 mm (8 inches) was prepared. In this SOI substrate, the silicon thin film layer, the BOX layer, and the supporting substrate layer are 100 nm, 1 μm, and 725 μm in thickness, respectively.

次に支持基板層上にスパッタリングにより窒化クロム層を形成し、パターン有効領域(露光領域に相当する領域)の窒化クロム層をフォトリソグラフィ法と塩素系ガスを用いたRIEドライエッチング法により除去した。   Next, a chromium nitride layer was formed on the support substrate layer by sputtering, and the chromium nitride layer in the pattern effective region (region corresponding to the exposure region) was removed by photolithography and RIE dry etching using chlorine-based gas.

続いてフッ素系ガスを用いてICPプラズマエッチング装置にて支持基板層をエッチン
グ処理した。エッチングストッパーとなるBOX層が露出するのをエッチング面の光反射率の変化から検出した。予め窒化クロム層を付与した領域(パターン有効領域以外の部分)は、フッ素系ガスによってエッチングされないため、エッチングマスクとして充分に機能し、エッチング処理後も残存した。
Subsequently, the support substrate layer was etched with an ICP plasma etching apparatus using a fluorine-based gas. The exposure of the BOX layer serving as an etching stopper was detected from the change in the light reflectance of the etched surface. Since the region to which the chromium nitride layer was previously applied (the portion other than the pattern effective region) was not etched by the fluorine-based gas, it sufficiently functioned as an etching mask and remained after the etching process.

次にBOX層をフッ酸水溶液によりエッチング除去し、超純水でリンスして清浄なシリコン薄膜層が露出した構造とした。こうして、パターン有効領域がシリコン薄膜層(メンブレン)の構造体が得られた。   Next, the BOX layer was removed by etching with a hydrofluoric acid aqueous solution and rinsed with ultrapure water so that a clean silicon thin film layer was exposed. Thus, a structure in which the effective pattern area was a silicon thin film layer (membrane) was obtained.

次に、シリコン薄膜層の表面にレジストを塗布した後に、レーザーの強度を変調し、シリコン薄膜層の中心から外周になるにつれ、強度が強くなるようレーザー描画を行う。その後レジスト現像を行なうことにより、レジスト膜厚の分布が凸型になることが確認された。その後、フッ素系のガスを用いてドライエッチングを行ったところ、凸型の膜厚分布を有するシリコン薄膜層を形成することができた。   Next, after applying a resist to the surface of the silicon thin film layer, the intensity of the laser is modulated, and laser drawing is performed so that the intensity increases from the center of the silicon thin film layer to the outer periphery. Thereafter, resist development was performed, and it was confirmed that the resist film thickness distribution was convex. Then, when dry etching was performed using a fluorine-based gas, a silicon thin film layer having a convex film thickness distribution could be formed.

シリコン薄膜層の中心部と外周部の膜厚の測定を実施したところ、中心部の膜厚は57nm、外周部は77.1nmであり、また、EUV光の透過率を測定したところ中心部は84%、外周部は79%の分布であることが確認でき、凸型の膜厚分布、また、中心部が透過率高くなるシリコン薄膜層を形成することができた。   When the thickness of the silicon thin film layer was measured at the center and the outer periphery, the film thickness at the center was 57 nm, the outer periphery was 77.1 nm, and the transmittance of the EUV light was measured. It was confirmed that the distribution was 84% and the outer peripheral portion had a distribution of 79%, and it was possible to form a convex film thickness distribution and a silicon thin film layer having a high transmittance at the central portion.

図8はEUVマスクのCD面内均一性である。Line100nmのCDを面内25箇所測定しており、外周部と比べ中心部のCDが4nm程度小さい、いわゆる同心円の傾向を持つマスクである。   FIG. 8 shows the CD in-plane uniformity of the EUV mask. It is a mask having a so-called concentric tendency in which CD of Line 100 nm is measured at 25 locations in the plane, and the CD in the central portion is about 4 nm smaller than the outer peripheral portion.

次にリソグラフィシミュレーションを用いて、ペリクル無しのウエハCD、また、ペリクルありは上記シリコン薄膜層の中心部と外周部の透過率変化がウエハCDに与える影響を考慮してウエハCD結果をシミュレーションした。   Next, by using lithography simulation, the wafer CD result was simulated in consideration of the influence on the wafer CD of the wafer CD without the pellicle and the change in transmittance at the center and the outer periphery of the silicon thin film layer with the pellicle.

図9にその結果を示す。ペリクルを用いた場合ウエハのCD面内均一性は55%改善することが確認できた。   FIG. 9 shows the result. When the pellicle was used, it was confirmed that the CD in-plane uniformity of the wafer was improved by 55%.

本発明の別の形態を示す。実施例1と同様にSOI基板を元に、パターン有効領域がシリコン薄膜層の構造体を形成するまでの工程は同じである。   Another form of this invention is shown. Similar to the first embodiment, the process until the pattern effective region is formed of the silicon thin film layer based on the SOI substrate is the same.

シリコン薄膜層にフェムト秒レーザーを用いてレーザー照射を行うことにより、透過率が変化した領域を形成し、透過率分布を作成した。評価で用いるEUVマスクは実施例1と同じマスク中心部のCDが外周部より小さい同心円の傾向を持つマスクであるため、シリコン薄膜層の透過率の分布は中心が84%、外周部は79%になるようにレーザー照射を行ったところ、実際にそのような透過率分布を持つペリクル薄膜層を形成することができた。   By performing laser irradiation on the silicon thin film layer using a femtosecond laser, a region where the transmittance was changed was formed, and a transmittance distribution was created. Since the EUV mask used in the evaluation is the same mask as in Example 1 in which the CD at the center of the mask has a concentric tendency smaller than that of the outer periphery, the transmittance distribution of the silicon thin film layer is 84% at the center and 79% at the outer periphery. As a result, the pellicle thin film layer having such a transmittance distribution was actually formed.

本発明を実施することにより、EUV光を使用するリソグラフィにおいて、マスクのCD面内均一性をペリクル膜に膜厚分布を形成することにより透過率を制御し、ウエハのCD面内均一性を制御することができる。また、ペリクル膜にレーザー照射を行う事により、ペリクル膜に透過率が変化した領域を形成する事により、透過率を制御し、ウエハのCD面内均一性を制御する事ことできる。   By implementing the present invention, in lithography using EUV light, the uniformity of the mask in the CD plane is controlled by forming the film thickness distribution on the pellicle film, thereby controlling the uniformity of the wafer in the CD plane. can do. Further, by performing laser irradiation on the pellicle film, and forming a region where the transmittance has changed in the pellicle film, it is possible to control the transmittance and to control the CD in-plane uniformity of the wafer.

1・・・外枠部
2・・・ペリクル膜
3・・・梁構造部
4・・・酸化防止膜
5・・・絶縁体層
6・・・ペリクルフレーム
10・・・反射型マスク
21・・・マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚の方が厚い膜厚分布を有するペリクル膜
22・・・マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚の方が薄い膜厚分布を有するペリクル膜
23・・・ペリクル膜厚の分布がマスクの左右、もしくは上下に傾斜した膜厚分布を有するペリクル膜
24・・・ペリクル膜厚の分布が任意の膜厚分布を有するペリクル膜
25・・・ペリクル膜内における透過率の大小の分布が、マスク中央部と外周部で異なる透過率分布を有するペリクル膜
26・・・ペリクル膜内における透過率の大小の分布が、マスク左右もしくは上下で異なる透過率分布を有するペリクル膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Outer frame part 2 ... Pellicle film 3 ... Beam structure part 4 ... Antioxidation film 5 ... Insulator layer 6 ... Pellicle frame 10 ... Reflective mask 21 ... -Pellicle film 22 having a thicker film thickness distribution at the mask central part than the mask outer peripheral part ... The film thickness distribution at the mask central part is thinner than the mask outer peripheral part. The pellicle film 23 has a pellicle film 24 whose pellicle film thickness distribution is inclined to the left or right or up and down of the mask. The pellicle film 25 has a pellicle film thickness distribution having an arbitrary film thickness distribution. ..Pellicle film 26 in which the distribution of transmittance in the pellicle film has different transmittance distributions in the central portion and the outer periphery of the mask. The distribution of transmittance in the pellicle membrane is on the left and right or top and bottom of the mask. Peri with different transmittance distribution Le film

Claims (10)

EUVリソグラフィを用いる多層反射層で反射される反射型マスク用ペリクルであって、
ウエハの光学濃度面内均一性を制御するため、反射型マスクに設けられ、ペリクル膜が透過率の分布を有することを特徴とする反射型マスク用ペリクル。
A pellicle for a reflective mask reflected by a multilayer reflective layer using EUV lithography,
A pellicle for a reflective mask, which is provided on a reflective mask for controlling the optical density in-plane uniformity of a wafer, and the pellicle film has a transmittance distribution.
前記ペリクル膜の膜厚に、分布を持たせたことを特徴とする請求項1に記載の反射型マスク用ペリクル。   2. The reflective mask pellicle according to claim 1, wherein the thickness of the pellicle film is distributed. 前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚を厚くした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用ペリクル。   3. The pellicle for a reflective mask according to claim 1, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is such that the film thickness at the center of the mask is thicker than at the outer periphery of the mask. 前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスク外周部に比べて、マスク中央部の膜厚を薄くした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用ペリクル。   3. The reflective mask pellicle according to claim 1, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is such that the film thickness at the center of the mask is made thinner than at the outer periphery of the mask. 前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスクの左側から右側、もしくは右側から左側に傾斜した膜厚分布とした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用ペリクル。   3. The reflective mask pellicle according to claim 1, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is a film thickness distribution inclined from the left side to the right side of the mask or from the right side to the left side. 前記ペリクル膜の膜厚分布が、マスクの上側から下側、もしくは下側から上側に傾斜した膜厚分布とした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用ペリクル。   3. The reflective mask pellicle according to claim 1, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is a film thickness distribution inclined from the upper side to the lower side of the mask or from the lower side to the upper side. 前記ペリクル膜の膜厚分布が、任意の膜厚分布とした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用ペリクル。   3. The reflective mask pellicle according to claim 1, wherein the film thickness distribution of the pellicle film is an arbitrary film thickness distribution. 前記ペリクル膜の内部の材料特性を変化させて、ペリクル膜の内部透過率に分布を持たせたことを特徴とする請求項1に記載の反射型マスク用ペリクル。   2. The pellicle for a reflective mask according to claim 1, wherein a material characteristic inside the pellicle film is changed to have a distribution in the internal transmittance of the pellicle film. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の反射型マスク用ペリクルの製造方法であって、
ペリクル膜上にレジスト膜を塗布形成する工程と、
前記レジスト膜に強度を変調したレーザービームを照射し、描画する工程と、
描画したレジスト膜を現像によりレジスト膜の膜厚の分布を形成する工程と、
エッチングによりペリクル膜に膜厚分布を形成するという工程とを含むことを特徴とする反射型マスク用ペリクルの製造方法。
A method for manufacturing a pellicle for a reflective mask according to any one of claims 1 to 7,
Coating and forming a resist film on the pellicle film;
Irradiating the resist film with a laser beam whose intensity is modulated, and drawing,
Forming a resist film thickness distribution by developing the drawn resist film; and
A method of manufacturing a pellicle for a reflective mask, comprising: forming a film thickness distribution on the pellicle film by etching.
請求項1または請求項8に記載の反射型マスク用ペリクルの製造方法であって、
ペリクル膜にレーザーを照射し、ペリクル膜内部の材料特性を変化させて、内部透過率を変化させる工程を含むことを特徴とする反射型マスク用ペリクルの製造方法。
A method for manufacturing a pellicle for a reflective mask according to claim 1 or 8,
A method for manufacturing a pellicle for a reflective mask, comprising a step of irradiating a pellicle film with a laser to change a material characteristic inside the pellicle film to change an internal transmittance.
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