JP5376987B2 - レチクルの製造方法、および面形状計測装置 - Google Patents
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Description
また、反射型のレチクルを使用するEUV露光装置においても同様の問題が発生する。
さらに、電子線描画装置を用いたマスクブランクスへのパターニング作業は、電子線描画装置が有するチャックにマスクブランクスを吸着させて行う。そのため、電子線描画装置のチャック吸着面の形状と、露光装置のレチクルチャック吸着面の形状とに相違がある場合も、吸着後のマスクブランクスのパターニング面の平坦度は異なり、同様にオーバーレイエラーが発生する。
特許文献1は、レチクルチャックの吸着面に接するパターニング工程に入る前のマスク(以下、描画用マスクブランクスと言う)の面、すなわち、描画用マスクブランクスの裏面の面形状を計測し、露光装置のレチクルチャックの吸着面の面形状を測定する。そして、描画用マスクブランクス裏面の面形状計測値と露光装置のレチクルチャック吸着面の面形状計測値とを用いて、露光装置のレチクルチャックに吸着された状態の描画用マスクブランクス表面の面形状を算出している。これらの算出結果から、描画用マスクブランクスの平面矯正量を求め、電子線描画装置によるパターニング位置を補正する。
特許文献2は、描画用マスクブランクスを露光装置内に搬送した後、露光装置のレチクルチャックに吸着した状態での描画用マスクブランクスの平面形状を測定している。そして、計測した平面形状に起因して生じる露光パターンのウエハへの転写位置ずれ量を算出し、その算出結果に基づいて、電子線描画装置によるパターニング位置を補正することが開示されている。
特許文献3は、電子線描画装置でのパターニング時の描画用マスクブランクスの自重変形量を電子線描画装置内の光計測系で計測し、その自重変形による描画用マスクブランクスの面内歪に基づいて、パターニングの位置を補正することが開示されている。
特許文献2に開示されている方法では、描画用マスクブランクスの面形状計測のために露光装置を使用するので、本来のリソグラフィー作業を停止して行うことになり、生産性が低下する。
また、特許文献3に開示されている方法は、その測定の為の計測系を電子線描画装置に持たせることになり、装置が複雑化する懸念がある。
本発明は、装置の複雑化、および生産性の低下を防ぎつつ、高精度での露光を可能にするレチクルの製造方法を提供する。
ここで、基準チャック101は、露光装置内で使用するレチクルチャック102および電子線描画装置内で使用するチャック103とは異なるチャックである。また、基準マスクブランクス110は、実際に描画する際に用いるマスク(以下、描画用マスクブランクスと言う)とは別のマスクブランクスであり、複数チャック間の吸着面形状の相違を測定する為に使用する。さらに、パターニング位置は、電子線描画装置108を用いて描画用マスクブランクスへ露光パターンを描画すべき位置(設計値)であり、レチクル上での露光パターンの形状のことではない。
描画用マスクブランクス104は、図1(a)において基準チャック101に吸着された状態の面形状Z1(x)を計測後、図1(c)に示す電子線描画装置108に運ばれてパターニングが施される。しかし、パターニングは、面形状Z1(x)の値をそのまま使用するのではなく、図1(b)で示される面形状Z2(x)、あるいは図1(c)で示される面形状Z3(x)を考慮して、パターニング位置の補正データを作成する。
以下、補正データを算出する工程を説明する。
工程1では、図3(a)示すように、基準マスクブランクス110を基準チャック101に吸着し、基準マスクブランクス110の面形状(第1の面形状)を、
次に図3(b)のように、基準マスクブランクス110を露光装置のレチクルチャック102に吸着し、基準マスクブランクス110の面形状(第2の面形状)を、
この計測は、露光装置の組立工程で行ってもよい。その際、基準チャック101は面形状計測装置105から取り外され、露光装置から取り外されたレチクルチャック102が面形状計測装置105にセットされる。
次に図3(c)のように、基準マスクブランクス110を電子線描画装置108のチャック103に吸着した後、基準マスクブランクス110の面形状(第3の面形状)を、
上記のように、同一の基準マスクブランクス110を使用して面形状を測定したため、各チャックの吸着面形状の相違は、各チャックに吸着したときの基準マスクブランクス110の面形状計測値間での差分値を算出することにより求められる。ここで、基準マスクブランクス110の面形状変化は各チャックの吸着面形状に即して発生し、各チャックの吸着面形状と基準マスクブランクス110の吸着面形状との相乗効果による形状変化は発生したとしても無視できる量である。
ここで、露光装置のレチクルチャック102と基準チャック101の吸着面形状との差分値(第1の差分値)は、
このときの反転要因によるマスクブランクス面形状の差分値は、
ここで、ΔZcr(x)の値が予め定めておいたトレランスを超えるようであれば、ΔZcr(x)の値を考慮してマスクブランクス面形状を算出する。
また、各チャック間の吸着面形状の相違が小さく、予め設定したトレランス内に入っており無視できる場合、式(4),式(5)で求めた較正データのうちの無視できる項は除外してもよい。例えば、露光装置のレチクルチャック102と基準チャック101の吸着面に相違が無ければ、式(4)は不必要であり、電子線描画装置のチャック103と露光装置のレチクルチャック102の吸着面に相違が無ければ式(5)は不必要となる。
次に工程2として、これからパターニングを行う予定の描画用マスクブランクス104の、基準チャック101に吸着された状態での面形状(第3の面形状)を計測する。面形状計測装置105によって計測された描画用マスクブランクス104の面形状は、
そのため次に工程3として、描画用マスクブランクス104が露光装置のレチクルチャック102に吸着された状態での面形状Z2(x)(第4の面形状)を以下の計算にて求める。
次に工程4として、パターニング位置補正量1を計算する。
(X1、Z1)、(X2、Z2)....(Xn、Zn)
とし、これらn組の数値に対して最もフィットする直線(一次関数近似)、いわゆる物体面を求める。
物体面を表す式を、
ここでΔPは以下のようにして求めることができる。
よって、式(12)で求めたウエハ107位置での結像位置シフト量をキャンセルするようなマスクブランクス上でのパターニング位置補正量1(第1の補正値)は、
次に工程5として、描画用マスクブランクス104が電子線描画装置108のチャック103に吸着された状態での面形状Z3(x)を求める。面形状Z3(x)は、工程3で算出された面形状Z2(x)、および工程1で算出された差分値ΔZcb(x)とを用いて、以下のように求められる。
次に工程6として、図1(b)の状態と図1(c)の状態との描画用マスクブランクス104の面形状の相違から、パターニング位置補正量2を求める。
まず、図1(b)の状態と図1(c)の状態の描画用マスクブランクス104の面形状の差分値ΔZcb(x)は、工程1で求めたようになる。ここで、図6に示すように描画用マスクブランクスの面形状が変わったことによるマスクブランクス表面の伸縮の影響により、パターニング位置補正量2(第2の補正値)としてのΔE2が発生する。このΔE2は、以下の式で求めることができる。
これにより、実際に補正する電子線描画装置108のパターニング位置補正量は、工程4で求めたΔE1(x)と、工程6で求めたΔE2(x)を足し合わせて、
すなわち、基準マスクブランクス110および基準チャック101を用いることで、マスクブランクスの面形状計測のために露光装置を占有することなく、かつ、迅速にパターニング位置補正量を求めることができる。
実施例1と同様に、工程1で基準マスクブランクス211を用いて較正データを求める。このとき、図8に示すように基準マスクブランクス211を露光装置のレチクルチャック202に吸着して面形状を計測する。また、実施例1と同様に工程2で基準チャック201に吸着した状態の描画用マスクブランクス204の面形状Z1(x)を求め、工程3で露光装置のレチクルチャック202に吸着された描画用マスクブランクス204の面形状Z2(x)を求める。
しかし、図7(b)に示すように本実施例は透過型のレチクルの製造方法であるため、本実施例の工程4は実施例1と異なる。
本実施例では、微小範囲内でのマスクブランクス表面の凹凸によるマスクブランクス表面の角度は微小な角度であり、主光線の回折角の変動による露光位置のシフト量は無視できるとする。そのため、工程4では、最小二乗法を用いて露光スリットの幅の領域に対する物体面を算出し、レチクルパターンのマッピングデータを作製するだけである。
次に工程5として、実施例1と同様に描画用マスクブランクス204が電子線描画装置208のチャック203に吸着された状態での面形状Z3(x)を算出する。
工程6では、図7(b)の状態と図7(c)の状態との描画用マスクブランクス204の面形状の相違から、パターニング位置補正量を求める。
ここで、図6に示すように描画用マスクブランクス204の面形状が変わったことによるマスクブランクス表面の伸縮の影響により、パターニング位置補正量ΔE3が発生する。このΔE3は、以下の式で求めることができる。
したがって、本実施例での電子線描画装置208のパターニング位置補正量は、工程6で求めたΔE3(x)となる。
すなわち、基準マスクブランクス210および基準チャック201を用いることで、マスクブランクスの面形状計測のために露光装置を占有することなく、かつ、迅速にパターニング位置の補正量を求めることができる。
なお、実施例1および実施例2で述べた面形状の算出(演算)は、面形状計測装置、露光装置、および電子線描画装置にネットワーク接続された1台のコンピュータ(信号処理装置)で行ってよい。また、面形状計測装置、露光装置、および電子線描画装置のそれぞれをコントロールする複数のコンピュータで行ってもよい。
また、面形状計測装置に、計測した計測値を記憶させる記憶部を設け、面形状計測装置内でパターニング位置補正量を求めてもよい。
102,202 露光装置のレチクルチャック
103,203 電子線描画装置のチャック
104,204 描画用マスクブランクス
105,205 面形状計測装置
106,206 投影光学系
107,207 ウエハ
108,208 電子線描画装置
109,209 ウエハステージ
110,210 基準マスクブランクス
Claims (5)
- 描画用マスクブランクスにパターンを描画し、露光装置で使用されるレチクルを製造するレチクルの製造方法であって、
面形状計測装置に基準チャックを設けて基準マスクブランクスを前記基準チャックで保持し、前記面形状計測装置によって前記基準マスクブランクスの面形状を第1の面形状として計測する第1ステップと、
前記面形状計測装置に前記露光装置のレチクルチャックを設けて前記基準マスクブランクスを前記レチクルチャックで保持し、前記面形状計測装置によって前記基準マスクブランクスの面形状を第2の面形状として計測する第2ステップと、
前記面形状計測装置に前記基準チャックを設けて前記描画用マスクブランクスを前記基準チャックで保持し、前記面形状計測装置によって前記描画用マスクブランクスの面形状を第3の面形状として計測する第3ステップと、
前記第1ステップによって計測された前記第1の面形状の計測値と前記第2ステップによって計測された前記第2の面形状の計測値の差と前記第3ステップによって計測された前記第3の面形状の計測値とに基づいて、前記露光装置において前記レチクルチャックによって保持した場合の前記描画用マスクブランクスの面形状を第4の面形状として算出する第4ステップと、を有し、
前記第4ステップによって算出された前記第4の面形状に基づいて、前記描画用マスクブランクスに前記パターンを描画する第5ステップと、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。 - 前記第5ステップは、前記第4の面形状に基づく結像位置のシフト量を補正するように前記描画用マスクブランクスに前記パターンを描画することを特徴とする請求項1に記載のレチクルの製造方法。
- 前記第4の面形状を用いて、前記露光装置の投影光学系に対する物体面の位置を算出する第6ステップと、
前記第6ステップによって算出された前記物体面の位置と前記第4の面形状との差を用いて、前記パターンの描画位置の第1の補正値を算出する第7ステップと、
を有し、
前記第5ステップは、前記第7ステップによって算出された前記第1の補正値を用いて、前記描画用マスクブランクスに前記パターンを描画することを特徴とする請求項1または2に記載のレチクルの製造方法。 - 前記描画用マスクブランクスに前記パターンを描画する電子線描画装置のチャックを前記面形状計測装置に設けて前記基準マスクブランクスを前記チャックで保持し、前記面形状計測装置によって前記基準マスクブランクスの面形状を第5の面形状として計測する第8ステップを更に有し、
前記第8ステップによって計測された前記第5の面形状の計測値と前記第2ステップによって計測された前記第2の面形状の計測値との差に基づいて、前記パターンの描画位置の第2の補正値を算出する第9ステップと、
を有し、
前記第5ステップは、前記第9ステップによって算出された前記第2の補正値を前記第1の補正値に加えた値を用いて、前記描画用マスクブランクスに前記パターンを描画すること特徴とする請求項3に記載のレチクルの製造方法。 - マスクブランクスの面形状を計測する面形状計測装置であって、
前記面形状計測装置に基準チャックを設けて基準マスクブランクスを前記基準チャックで保持した場合の前記基準マスクブランクスの面形状を第1の面形状として、前記面形状計測装置に露光装置のレチクルチャックを設けて前記基準マスクブランクスを前記レチクルチャックで保持した場合の前記基準マスクブランクスの面形状を第2の面形状として、前記面形状計測装置に前記基準チャックを設けて描画用マスクブランクスを前記基準チャックで保持した場合の描画用マスクブランクスの面形状を第3の面形状として計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された前記第1の面形状の計測値と前記第2の面形状の計測値と前記第3の面形状の計測値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された、前記第1の面形状および前記第2の面形状の計測値の差と、前記第3の面形状の計測値とに基づいて、前記露光装置において前記レチクルチャックによって保持した場合の前記描画用マスクブランクスの面形状を第4の面形状として算出し、算出された前記第4の面形状に基づいて、前記描画用マスクブランクスに描画されるパターンの位置の補正値を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする面形状計測装置。
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