JP5345106B2 - 露光装置検査用マスク及び露光装置検査方法 - Google Patents
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Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1の実施形態に係る露光装置検査用マスクの構成を例示する模式的断面図である。
本実施形態に係る露光装置検査用マスク110は、反射型フォトマスクを用いる露光装置の検査に用いられる露光装置検査用マスクである。被検査対象の露光装置は、例えば、波長が13.5nmのEUVを露光光として用いる露光装置である。
ただし、複数の第1反射層40aのX軸方向に沿った幅W22は、任意である。
ただし、第1吸収層31aには、露光光に対する吸収率が第1反射層40aよりも高い任意の材料を用いることができる。また、第1下層反射層32aには、露光光に対する反射率が第1吸収層31aよりも高い任意の材料を用いることができる。第1反射層40aには、露光光に対する反射率が第1吸収層31aよりも高い任意の材料を用いることができる。
図3に表したように、比較例の露光装置検査用マスク119においては、基板10の主面の上に、第1パターン部69として、複数の吸収層31が設けられているだけである。複数の吸収層31は、X軸方向に沿ってピッチPの間隔で配置されており、吸収層31の幅W11、及び、吸収層31どうしの間の幅W12は、例えばピッチPの2分の1である。
ここで、露光装置の露光光の波長を波長λとし、露光装置の照明光学系の開口数を照明光学系開口数INAとし、露光装置の投影光学系の開口数を投影光学系開口数LNAとする。そして、照明光学系の開口数と投影光学系の開口数との比を開口数比σとする。すなわち、σ=INA/LNAとする。
すなわち、図5(a)及び図5(b)は、図4に例示した特性よりもさらに望ましい状態を例示している。
図6に表したように、本実施形態に係る別の露光装置検査用マスク111も、基板10と、第1パターン部61と、を備える。そして、第1パターン部61は、第1吸収層31aと第1下層反射層32aとを含む第1下層30aと、第1下層30aの基板10とは反対の側に設けられた第1反射層40aと、を含む。
図7に表したように、本実施形態に係る別の露光装置検査用マスク112も、基板10と、第1パターン部62と、を備える。そして、第1パターン部62は、第1吸収層31aと第1下層反射層32aとを含む第1下層30aと、第1反射層40aと、を含む。
図8に表したように、本実施形態に係る別の露光装置検査用マスク113も、基板10と、第1パターン部63と、を備える。そして、第1パターン部63は、第1吸収層31aを含む第1下層30aと、第1反射層40aと、を含む。本具体例においては、第1下層30aには第1下層反射層32aが設けられていない。
図9は、第2の実施形態に係る露光装置検査用マスクの構成を例示する模式的平面図である。
図10(a)及び図10(b)は、第2の実施形態に係る露光装置検査用マスクの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、図10(a)は、図9のA1−A2線断面図であり、図10(b)は、図9のB1−B2線断面図である。
図11(a)及び図11(b)は、第2の実施形態に係る露光装置検査用マスクの構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、図11(a)は、図9のC1−C2線断面図であり、図11(b)は、図9のD1−D2線断面図である。
図9に表したように、本実施形態に係る露光装置検査用マスク120は、第1パターン部60aの他に、基板10の主面10aに設けられた第2パターン部60bをさらに備える。
第2反射層40bの光学特性は、第1反射層40aの光学特性と同じに設定される。第2反射層40bに用いられる材料は、第1反射層40aに用いられる材料と同じである。なお、第2反射層40bは、第1反射層40aと同時に一括して形成できる。基板10の主面10aの反射率と第2反射層40bの反射率の大小関係は、基板10の主面10aの反射率と第1反射層40aの反射率の大小関係と同じである。
第2下層反射層32bの光学特性は、第1下層反射層32aの光学特性と同じに設定される。第2下層反射層32bに用いられる材料は、第1下層反射層32aに用いられる材料と同じである。なお、第2下層反射層32bは、第1下層反射層32aと同時に一括して形成できる。
第3下層反射層32c及び第4下層反射層32dの光学特性は、第1下層反射層32a及び第2下層反射層32bの光学特性と同じに設定される。第3下層反射層32c及び第4下層反射層32dに用いられる材料は、第1下層反射層32a及び第2下層反射層32bに用いられる材料と同じである。なお、第3下層反射層32a及び第4下層反射層32dは、第1下層反射層32a及び第2下層反射層32bと同時に一括して形成できる。
すなわち、同図は、露光装置検査用マスク120を用いた露光装置の検査において、露光装置のフォーカスの位置(例えばZ1軸方向に沿った位置)がシフトしたときの、ウェーハ上におけるパターン転写位置220の例えばX1軸方向に沿ったシフト量をシミュレーションした結果を例示している。同図において、横軸は、露光装置のフォーカスの位置のシフト量Sfであり、縦軸は、ウェーハ上におけるパターン転写位置220のX1軸方向に沿ったシフト量Sx1である。
図13に表したように、本実施形態に係る露光装置検査用マスク121も、基板10と、第1パターン部60a、第2パターン部60b、第3パターン部60c及び第4パターン部60dを備える。第1パターン部60a、第2パターン部60b、第3パターン部60c及び第4パターン部60dの断面の構成は、図10(a)、図10(b)、図11(a)及び図11(b)に例示した構成とすることができるので説明を省略する。
図14は、第3の実施形態に係る露光装置検査方法を例示するフローチャート図である。
本検査方法は、反射型フォトマスクを用いる露光装置の検査方法である。被検査対象の露光装置は、例えば、波長が13.5nmのEUVを露光光として用いる露光装置である。本検査方法においては、回折効率が互いに異なるプラス1次回折光とマイナス1次回折光とを発生させる露光装置検査用マスクが用いられる。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
Claims (5)
- 露光光に対して反射性の主面を有する基板と、
前記主面に設けられた第1パターン部と、
を備え、
前記第1パターン部は、
前記主面に設けられ、前記主面に対して平行な第1方向に沿って所定のピッチで周期的に配列し前記露光光に対して吸収性を有する複数の第1吸収層を含む第1下層と、
前記第1下層の前記基板とは反対の側に設けられ、前記第1方向に沿って前記ピッチで周期的に配列し、前記複数の第1吸収層のそれぞれの少なくとも一部を露出させ、前記露光光に対する反射率が前記第1吸収層よりも高い複数の第1反射層と、
を含むことを特徴とする露光装置検査用マスク。 - 前記第1下層は、前記複数の第1吸収層どうしの間に設けられ、前記露光光に対する反射率が前記第1吸収層よりも高い第1下層反射層をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の露光装置検査用マスク。
- 前記露光光の波長をλ、検査対象となる露光装置の投影光学系の開口数をLNA、前記露光装置の照明光学系の開口数を前記投影光学系の前記開口数で割った値をσとしたときに、前記ピッチは、λ/{LNA×(1−σ)}以上で、2×λ/{LNA×(1+σ)}以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の露光装置検査用マスク。
- 前記主面に設けられた第2パターン部をさらに備え、
前記第2パターン部は、
前記主面に設けられ、前記第1方向に沿って前記ピッチで周期的に配列し前記露光光に対して吸収性を有する複数の第2吸収層を含む第2下層と、
前記第2下層の前記基板とは反対の側に設けられ、前記第1方向に沿って前記ピッチで周期的に配列し前記複数の第2吸収層のそれぞれの少なくとも一部を露出し前記露光光に対する反射率が前記第2吸収層よりも高い複数の第2反射層と、
を含み、
前記第1吸収層及び前記第1反射層における前記第1方向に沿った相対的な位置関係と、前記第2吸収層及び前記第2反射層における前記第1方向に沿った相対的な位置関係と、は、前記主面に対して平行で前記第1方向に対して垂直な第2方向を軸とする鏡面対称の関係を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の露光装置検査用マスク。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の露光装置検査用マスクで反射した前記露光光を検査用ウェーハに形成されたレジスト膜に照射して、前記露光装置検査用マスクのパターンを反映したパターンを有するレジスト層を形成し、
前記レジスト層の前記パターンの位置を計測することを特徴とする露光装置検査方法。
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