JP5943306B2 - 反射型マスクの製造方法およびマスクブランクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、極紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultraviolet）リソグラフィに用いられる反射型マスクの製造方法に関するものである。
半導体デバイス（半導体集積回路装置）は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを縮小光学系を介して半導体基板（以下、ウェハと称する）の主面上に転写する光リソグラフィ工程を繰り返し行うことによって量産されている。
近年、半導体デバイスの微細化への要求に応じて、光リソグラフィの露光波長をより短くして解像度を上げる方法が検討されている。これまでに波長１９３ｎｍのフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光を用いたＡｒＦリソグラフィが主に開発されてきたが、これよりも短い波長（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光を用いるリソグラフィの開発が進められている。ＥＵＶ光の波長領域では透過型マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）等の多層膜による反射を利用した多層膜反射基板がＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬと称する）用マスクブランクス（以下、マスクブランクと称する）として使用されている。そして、ＥＵＶＬ用マスクとしては、例えば石英ガラスまたは低熱膨張ガラス基板の上にＭｏおよびＳｉ等の多層膜が形成されたマスクブランクの表面に、低反射領域としてＥＵＶ光を吸収する吸収体パターンが形成された構造を有するものが知られている（例えば非特許文献１）。
また、ＥＵＶＬ用の光学素子には、透過屈折型の光学素子を使用することができないため、多層膜反射鏡が用いられる。例えば特許文献１に記載されているように、ＥＵＶ露光装置の投影光学系には反射型の投影光学系が使用される。光源からの光は反射型の照明光学系を介して均一化されてＥＵＶＬ用マスクに照射される。ＥＵＶＬ用マスクに照射された光は、ＥＵＶＬ用マスクで反射し、反射型の投影光学系を経てウェハに到達して、ＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンがウェハの主面上に投影される。
ＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面にわずか１〜２ｎｍ程度の凹凸が発生した場合でもＥＵＶ反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に寸法変化または解像不良等の欠陥を生じさせる。このような位相変化を与える欠陥を位相欠陥と呼ぶ。そこで、吸収体パターンを形成する前のマスクブランクの段階において位相欠陥を検出することが必要である。一般的なマスクブランクの検査方法としては、レーザ光をマスクブランクに照射し、乱反射する光から異物を検出する方法、または明視野像（顕微鏡像）を検出する方法がある。また、位相欠陥の影響は多層膜の内部構造にも依存するので、露光に用いるＥＵＶ光と同じ波長の検出光を用いて欠陥を検出する同波長（at wavelength）検査法が相応しいと考えられる。この方法の一例として、例えば特許文献２には暗視野検査像を用いる方法が開示され、また例えば特許文献３には位相欠陥の表面の凹凸を区別する検査手法が開示されている。
マスクブランクにおいては位相欠陥の検出後に欠陥転写性の評価を行い、仮に欠陥転写性が小さいと判断された場合は、このマスクブランクは良品として取り扱われる。また、マスクブランクの検査の段階で致命的欠陥と判断された場合であっても、マスクブランクの表面に吸収体パターンを形成することで位相欠陥が吸収体パターンに被覆され、ＥＵＶＬ用マスクの検査の段階では位相欠陥が致命的とならず、ＥＵＶＬ用マスクが良品となることもある。一方、ＥＵＶＬ用マスクの検査でも致命的欠陥と判断された場合には、ＥＵＶＬ用マスクは不良品として処理されるが、最近では位相欠陥を修正する技術が提案されている。例えば特許文献４には、位相欠陥の修正方法として、吸収体パターン形成後に位相欠陥に近接する吸収体パターンを加工することで、位相欠陥に起因する局所的な反射光の乱れを補正し、欠陥転写性を低減する技術が開示されている。
また、位相欠陥の修正方法ではないが、例えば特許文献５には、フォトマスクの補正方法として、レーザビームの照射により基板を変形させパターンの位置の誤差を補正する技術が提案されている。
田邊功、竹花洋一、法元盛久著、「入門フォトマスク技術」、工業調査会、２００６年１２月発行、ｐ．２６６−２６８
ＥＵＶＬ用マスクの製造に当たり、微小な位相欠陥が存在するマスクブランクを使用する場合、上述のように吸収体パターンで被覆する等の方法で欠陥転写性を低減することが可能であるが、位相欠陥の数が多くなると全ての位相欠陥を吸収体パターンで被覆することは困難になる。また、上記特許文献４に記載の方法で欠陥転写性を低減することも可能であるが、位相欠陥に近接する吸収体パターンの加工には適用限界があり、位相欠陥の影響度によっては修正自体が困難になる場合がある。
このように、上述した何れの方法においても欠陥転写性を低減できない場合があり、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留りが低下するという問題があった。
このように、上述した何れの方法においても欠陥転写性を低減できない場合があり、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留りが低下するという問題があった。
なお、上記特許文献５に記載の方法は、フォトマスクのパターンの位置誤差を補正する方法であり、マスクブランクの位相欠陥を修正する方法ではない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、マスクブランクに存在する位相欠陥の影響度を低減することができる反射型マスクの製造方法を提供することを主目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、上記位相欠陥の情報および上記吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程と、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された上記位相欠陥が上記吸収体パターンで覆われるように、上記多層膜上に上記吸収体パターンを形成する吸収体パターン形成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を提供する。
また本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜とを有するマスクブランクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、位相欠陥の情報および上記マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程とを有することを特徴とするマスクブランクの製造方法を提供する。
本発明によれば、位相欠陥修正工程にて位相欠陥の位置を移動させることで位相欠陥を吸収体パターンで覆うことができるようになり、欠陥転写性を低減することが可能である。
本発明においては、マスクブランクに位相欠陥が存在する場合であっても実質的に位相欠陥の無い反射型マスクを製造することが可能であるという効果を奏する。
以下、本発明の反射型マスクの製造方法およびマスクブランクの製造方法について詳細に説明する。
Ａ．反射型マスクの製造方法
まず、本発明の反射型マスクの製造方法について説明する。
本発明の反射型マスクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、上記位相欠陥の情報および上記吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程と、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された上記位相欠陥が上記吸収体パターンで覆われるように、上記多層膜上に上記吸収体パターンを形成する吸収体パターン形成工程とを有することを特徴とする。
まず、本発明の反射型マスクの製造方法について説明する。
本発明の反射型マスクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、上記位相欠陥の情報および上記吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程と、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された上記位相欠陥が上記吸収体パターンで覆われるように、上記多層膜上に上記吸収体パターンを形成する吸収体パターン形成工程とを有することを特徴とする。
本発明の反射型マスクの製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）および図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図であり、図１（ａ）〜（ｄ）は図２（ａ）〜（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
図１（ａ）〜（ｄ）および図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図であり、図１（ａ）〜（ｄ）は図２（ａ）〜（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
まず、図１（ａ）および図２（ａ）に例示するように、基板２上に多層膜３およびキャッピング層４が積層され、位相欠陥１２ａ、１２ｂの情報を有するマスクブランク１Ａを準備する（準備工程）。マスクブランク１Ａにおいては、基板２上に多層膜３を形成する際に、基板２上に微細な突起１１が存在したまま多層膜３を形成した結果、凸形状の位相欠陥１２ａ、１２ｂが生じている。また、マスクブランク１Ａは予め位相欠陥検査がなされており、位相欠陥１２ａ、１２ｂの位置座標が記憶されている。このマスクブランク１Ａにおいて、位相欠陥１２ａ、１２ｂの情報およびマスクブランク１Ａ上に形成され得る吸収体パターン５の情報に基づくと、位相欠陥１２ｂは吸収体パターン５で完全に被覆されるのに対し、位相欠陥１２ａは一部しか吸収体パターン５で被覆されない。
仮に、上記のようなマスクブランク１Ａを用いて位相欠陥１２ａを残したまま吸収体パターン５を形成し反射型マスクを作製した場合、図３（ａ）に例示するように、ＥＵＶ投影露光装置を用いてウェハ２０上にパターン転写すると、図２（ａ）に示すマスクブランク１Ａにおいて吸収体パターン５で一部しか被覆されない位相欠陥１２ａが存在する領域に対応する領域２１ａでは許容値よりも大きい転写誤差を有する投影像２２ａが形成されてしまう。一方、同じく図３（ａ）に例示するように、図２（ａ）に示すマスクブランク１Ａにおいて吸収体パターン５で完全に被覆される位相欠陥１２ｂが存在する領域に対応する領域２１ｂでは投影像２２ｂに許容値以下の転写誤差しか生じない。このように、吸収体パターン５で被覆されない位相欠陥１２ａが存在する場合には、突起１１の高さが数ｎｍ程度である位相欠陥１２ａであっても、ＥＵＶＬではウェハ２０上に転写する投影像２２が乱れて、ウェハ２０上の転写パターンに欠陥が生ずる。
なお、図１（ａ）〜（ｄ）においては突起１１（凸形状）の欠陥の一例を示したが、微小な窪み（凹形状）の欠陥でも同様の位相欠陥となる。
なお、図１（ａ）〜（ｄ）においては突起１１（凸形状）の欠陥の一例を示したが、微小な窪み（凹形状）の欠陥でも同様の位相欠陥となる。
そこで、本発明においては、次に、図１（ｂ）〜（ｃ）および図２（ｂ）に例示するように、位相欠陥１２ａの位置を微動させて位相欠陥１２ａが吸収体パターン５で被覆される位置に移動させる（位相欠陥修正工程）。具体的には、位相欠陥１２ａが存在する領域近傍の基板２に対して、基板２側から、短パルスレーザ光３１を収束照射する。このとき、基板２はＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であるため、短パルスレーザ光３１が収束照射された照射部分３２では所定の方向に所定の量で基板２の体積が増え、局所的に歪みが形成される。その結果、位相欠陥１２ａの位置が所定の方向３３に所定の量で移動する。短パルスレーザ光の収束照射においては、照射位置、照射深さ、照射サイズ、照射密度、照射強度等の照射条件を適宜設定することができ、これら照射条件と位相欠陥の移動方向および移動量との関係を予め求めておくことで、位相欠陥の移動方向および移動量を制御することができる。
続いて、図１（ｄ）および図２（ｃ）に例示するように、位相欠陥１２ａ、１２ｂが吸収体パターン５で被覆されるように、多層膜３およびキャッピング層４上に吸収体パターン５を形成する（吸収体パターン形成工程）。このようにして反射型マスク１０を得ることができる。
上記のような反射型マスク１０を用いて、図３（ｂ）に例示するように、ＥＵＶ投影露光装置を用いてウェハ２０上にパターン転写すると、得られる投影像２２においては、図２（ｃ）に示す反射型マスク１０において位相欠陥１２ａ、１２ｂが存在する領域に対応する領域２１ａ、２１ｂのいずれにも許容値以下の転写誤差しか生じない。
このように本発明においては、マスクブランクに位相欠陥が存在していても、実質的に位相欠陥の無い反射型マスクと同等の転写特性を有する反射型マスクを製造することが可能である。したがって、反射型マスクの製造歩留まりが向上して、反射型マスクの製造コストを低減することができる。さらに、リソグラフィ工程を繰り返し行う半導体装置の製造におけるトータルコストの低減を図ることができる。
ここで、一般的にマスクブランクにおいては位相欠陥が複数存在する場合がある。その場合、マスクブランクが予め有する位相欠陥の情報と、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報とに基づいて、各位相欠陥について修正方法を決定することができる。
例えば図４（ａ）に示すように、マスクブランク１Ａに位相欠陥検査を行い、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅが検出された場合を例に挙げる。位相欠陥１２ａ〜１２ｅの影響度の大きさを順位付けして、位相欠陥１２ａが最も影響度が大きいと判明した場合には、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターン５との相対位置を比較し、位相欠陥１２ａを優先的に吸収体パターン５で被覆するように設定する。その場合、他の位相欠陥１２ｂ、１２ｅも同様に吸収体パターン５で被覆されるが、位相欠陥１２ｃ、１２ｄは一部分しか吸収体パターン５で被覆されない。そこで、図示しないが、位相欠陥１２ｃ、１２ｄが存在する領域近傍の基板に対して、基板側から短パルスレーザ光を収束照射して、基板に歪みを付与し、図４（ｂ）に例示するように、位相欠陥１２ｃ、１２ｄの位置をそれぞれ吸収体パターン５で被覆される位置に移動させる。つまり、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅのうち、位相欠陥１２ａ、１２ｂ、１２ｅについてはそのまま吸収体パターン５で被覆することにより修正する。一方、位相欠陥１２ｃ、１２ｄについては位相欠陥修正工程を施し、位相欠陥１２ｃ、１２ｄの位置を移動させて吸収体パターン５で被覆することにより修正する。
なお、図４（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
例えば図４（ａ）に示すように、マスクブランク１Ａに位相欠陥検査を行い、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅが検出された場合を例に挙げる。位相欠陥１２ａ〜１２ｅの影響度の大きさを順位付けして、位相欠陥１２ａが最も影響度が大きいと判明した場合には、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターン５との相対位置を比較し、位相欠陥１２ａを優先的に吸収体パターン５で被覆するように設定する。その場合、他の位相欠陥１２ｂ、１２ｅも同様に吸収体パターン５で被覆されるが、位相欠陥１２ｃ、１２ｄは一部分しか吸収体パターン５で被覆されない。そこで、図示しないが、位相欠陥１２ｃ、１２ｄが存在する領域近傍の基板に対して、基板側から短パルスレーザ光を収束照射して、基板に歪みを付与し、図４（ｂ）に例示するように、位相欠陥１２ｃ、１２ｄの位置をそれぞれ吸収体パターン５で被覆される位置に移動させる。つまり、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅのうち、位相欠陥１２ａ、１２ｂ、１２ｅについてはそのまま吸収体パターン５で被覆することにより修正する。一方、位相欠陥１２ｃ、１２ｄについては位相欠陥修正工程を施し、位相欠陥１２ｃ、１２ｄの位置を移動させて吸収体パターン５で被覆することにより修正する。
なお、図４（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
図５は本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示すフローチャートである。
まず、マスクブランクを準備する（Ｓ１）。次いで、マスクブランクについて位相欠陥検査を行う（Ｓ２）。位相欠陥検査によって、許容値よりも大きな欠陥転写性を与える位相欠陥を特定し、その位相欠陥の位置座標を記憶する。そして、位相欠陥検査の結果に基づいて、マスクブランク上に回路パターンが形成される回路パターン領域内に、上記位相欠陥が存在するか否かを判定する（Ｓ３）。回路パターン領域内に位相欠陥が存在すると判定した場合は、位相欠陥の影響度の順位付けを行うとともに、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かを判定する（Ｓ４）。必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かを判定する（Ｓ５）。このようにして位相欠陥の情報を有するマスクブランクが得られる（Ｓ１〜Ｓ５、準備工程）。次に、位相欠陥の位置の移動で対処できると判定した場合は、上述のように位相欠陥の位置を移動させる（Ｓ６、位相欠陥修正工程）。次に、マスクブランク上に位相欠陥を被覆するように吸収体パターンを形成する（Ｓ７、吸収体パターン形成工程）。その後、吸収体パターンについてパターン欠陥検査を行い（Ｓ８）、パターン欠陥の有無を判定する（Ｓ９）。パターン欠陥が検出された場合には、吸収体パターンの修正を行う（Ｓ１０、パターン欠陥修正工程）。
まず、マスクブランクを準備する（Ｓ１）。次いで、マスクブランクについて位相欠陥検査を行う（Ｓ２）。位相欠陥検査によって、許容値よりも大きな欠陥転写性を与える位相欠陥を特定し、その位相欠陥の位置座標を記憶する。そして、位相欠陥検査の結果に基づいて、マスクブランク上に回路パターンが形成される回路パターン領域内に、上記位相欠陥が存在するか否かを判定する（Ｓ３）。回路パターン領域内に位相欠陥が存在すると判定した場合は、位相欠陥の影響度の順位付けを行うとともに、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かを判定する（Ｓ４）。必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かを判定する（Ｓ５）。このようにして位相欠陥の情報を有するマスクブランクが得られる（Ｓ１〜Ｓ５、準備工程）。次に、位相欠陥の位置の移動で対処できると判定した場合は、上述のように位相欠陥の位置を移動させる（Ｓ６、位相欠陥修正工程）。次に、マスクブランク上に位相欠陥を被覆するように吸収体パターンを形成する（Ｓ７、吸収体パターン形成工程）。その後、吸収体パターンについてパターン欠陥検査を行い（Ｓ８）、パターン欠陥の有無を判定する（Ｓ９）。パターン欠陥が検出された場合には、吸収体パターンの修正を行う（Ｓ１０、パターン欠陥修正工程）。
また、位相欠陥有無判定（Ｓ３）において、位相欠陥が存在しないと判定した場合は、マスクブランク上に吸収体パターンを形成する（Ｓ７）。また、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かの判定（Ｓ４）において、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されると判定した場合は、マスクブランク上に位相欠陥を被覆するように吸収体パターンを形成する（Ｓ７）。
一方、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かの判定（Ｓ５）において、位相欠陥の位置の移動で対処できない判定した場合は、マスクブランクは不良品として処理される（Ｓ１１）。
一方、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かの判定（Ｓ５）において、位相欠陥の位置の移動で対処できない判定した場合は、マスクブランクは不良品として処理される（Ｓ１１）。
なお、図５に示す位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かの判定（Ｓ５）において、位相欠陥の位置の移動で対処できない場合であっても、吸収体パターンの一部を加工することにより欠陥転写性を低減することができる。
例えば図６（ａ）に示すように、マスクブランク１Ａに位相欠陥検査を行い、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅが検出された場合を例に挙げる。位相欠陥１２ａ〜１２ｅの影響度の大きさを順位付けして、位相欠陥１２ａが最も影響度が大きいと判明した場合には、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターン５との相対位置を比較し、位相欠陥１２ａを優先的に吸収体パターン５で被覆するように設定する。その場合、他の位相欠陥１２ｂ、１２ｅも同様に吸収体パターン５で被覆されるが、位相欠陥１２ｄは一部分しか吸収体パターン５で被覆されず、位相欠陥１２ｃは吸収体パターン５でまったく被覆されない。位相欠陥１２ｄについては、上述したように、位相欠陥１２ｄが存在する領域近傍の基板に対して、基板側から短パルスレーザ光を収束照射して、基板に歪みを付与し、図６（ｂ）に例示するように、位相欠陥１２ｄの位置を吸収体パターン５で被覆される位置に移動させる。一方、位相欠陥１２ｃについては、吸収体パターン５で被覆される位置まで移動させるには移動量が大きいために位相欠陥の位置の移動では対処できない。そこで、図７（ａ）に例示するようにマスクブランク上に吸収体パターン５を形成した後、図７（ｂ）に例示するように位相欠陥１２ｃに近接する吸収体パターン５の一部の輪郭を加工する。これにより、位相欠陥１２ｃによる欠陥転写性を低減することができる。つまり、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅのうち、位相欠陥１２ａ、１２ｂ、１２ｅについてはそのまま吸収体パターン５で被覆することにより補正する。また、位相欠陥１２ｄについては位相欠陥修正工程を施し、位相欠陥１２ｄの位置を移動させて吸収体パターン５で被覆することにより修正する。さらに、位相欠陥１２ｃについては吸収体パターン５の一部を加工することにより補正する。
なお、図６（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
例えば図６（ａ）に示すように、マスクブランク１Ａに位相欠陥検査を行い、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅが検出された場合を例に挙げる。位相欠陥１２ａ〜１２ｅの影響度の大きさを順位付けして、位相欠陥１２ａが最も影響度が大きいと判明した場合には、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターン５との相対位置を比較し、位相欠陥１２ａを優先的に吸収体パターン５で被覆するように設定する。その場合、他の位相欠陥１２ｂ、１２ｅも同様に吸収体パターン５で被覆されるが、位相欠陥１２ｄは一部分しか吸収体パターン５で被覆されず、位相欠陥１２ｃは吸収体パターン５でまったく被覆されない。位相欠陥１２ｄについては、上述したように、位相欠陥１２ｄが存在する領域近傍の基板に対して、基板側から短パルスレーザ光を収束照射して、基板に歪みを付与し、図６（ｂ）に例示するように、位相欠陥１２ｄの位置を吸収体パターン５で被覆される位置に移動させる。一方、位相欠陥１２ｃについては、吸収体パターン５で被覆される位置まで移動させるには移動量が大きいために位相欠陥の位置の移動では対処できない。そこで、図７（ａ）に例示するようにマスクブランク上に吸収体パターン５を形成した後、図７（ｂ）に例示するように位相欠陥１２ｃに近接する吸収体パターン５の一部の輪郭を加工する。これにより、位相欠陥１２ｃによる欠陥転写性を低減することができる。つまり、複数の位相欠陥１２ａ〜１２ｅのうち、位相欠陥１２ａ、１２ｂ、１２ｅについてはそのまま吸収体パターン５で被覆することにより補正する。また、位相欠陥１２ｄについては位相欠陥修正工程を施し、位相欠陥１２ｄの位置を移動させて吸収体パターン５で被覆することにより修正する。さらに、位相欠陥１２ｃについては吸収体パターン５の一部を加工することにより補正する。
なお、図６（ａ）〜（ｂ）に示すマスクブランクにおいては、理解容易のためにマスクブランク上に形成され得る吸収体パターンを一点鎖線で示している。
図８は本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示すフローチャートである。
まず、Ｓ１〜Ｓ４については上記図５に示すフローチャートと同様である。次に、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かの判定（Ｓ４）において、必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かを判定し、さらに位相欠陥に近接する吸収体パターンの加工で対処できるか否かを判定する（Ｓ１５）。このようにして位相欠陥の情報を有するマスクブランクが得られる（Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ１５、準備工程）。
次に、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できると判定した場合は、上述のように位相欠陥の位置を移動させる（Ｓ６、位相欠陥修正工程）。Ｓ６〜Ｓ１０については上記図５に示すフローチャートと同様である。続いて、位相欠陥に近接する吸収体パターンを加工する（Ｓ１２、パターン補正工程）。
一方、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できるか否かの判定（Ｓ１５）において、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できない判定した場合は、マスクブランクは不良品として処理される（Ｓ１１）。
まず、Ｓ１〜Ｓ４については上記図５に示すフローチャートと同様である。次に、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かの判定（Ｓ４）において、必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動で対処できるか否かを判定し、さらに位相欠陥に近接する吸収体パターンの加工で対処できるか否かを判定する（Ｓ１５）。このようにして位相欠陥の情報を有するマスクブランクが得られる（Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ１５、準備工程）。
次に、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できると判定した場合は、上述のように位相欠陥の位置を移動させる（Ｓ６、位相欠陥修正工程）。Ｓ６〜Ｓ１０については上記図５に示すフローチャートと同様である。続いて、位相欠陥に近接する吸収体パターンを加工する（Ｓ１２、パターン補正工程）。
一方、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できるか否かの判定（Ｓ１５）において、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できない判定した場合は、マスクブランクは不良品として処理される（Ｓ１１）。
図９（ａ）は本発明により製造される反射型マスクの一例を示す概略平面図であり、図９（ｂ）は本発明により製造される反射型マスクの一例を示す概略断面図である。図９（ａ）に例示するように、反射型マスク１０は、中央部には回路パターンが形成されている回路パターン領域１５を有し、周辺部にはアライメントマークが形成されているアライメントマーク領域１６を有している。また、図９（ｂ）に例示するように、反射型マスク１０は、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上に形成された吸収体パターン５と、吸収体パターン５上に形成された反射防止層６とを有している。また、基板２の裏面には、反射型マスク１０を静電チャックするための導電膜７が形成されている。
以下、本発明の反射型マスクの製造方法における各工程について説明する。
１．準備工程
本発明における準備工程は、基板上に多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する工程である。
以下、位相欠陥およびマスクブランクを構成する各層について説明する。
本発明における準備工程は、基板上に多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する工程である。
以下、位相欠陥およびマスクブランクを構成する各層について説明する。
（１）位相欠陥
本発明において、位相欠陥はＥＵＶＬにおいてＥＵＶ反射光に位相変化を与える欠陥であり、多層膜の構造が乱れたことに起因する欠陥であり、基板表面の凹凸、基板上に付着した異物、多層膜形成時に多層膜内に巻き込まれた異物等により生じるものである。
本発明において、位相欠陥はＥＵＶＬにおいてＥＵＶ反射光に位相変化を与える欠陥であり、多層膜の構造が乱れたことに起因する欠陥であり、基板表面の凹凸、基板上に付着した異物、多層膜形成時に多層膜内に巻き込まれた異物等により生じるものである。
位相欠陥の検査方法としては、一般的なＥＵＶＬ用マスクブランクの位相欠陥の検査方法を適用することができる。例えば、ＵＶ光またはＥＵＶ光を照射し、散乱光や反射光を検出する方法、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察する方法等が挙げられる。これらの検査方法は組み合わせてもよい。
位相欠陥の検査により得られる位相欠陥の情報としては、例えば、位相欠陥の位置、大きさ、高さまたは深さ等が挙げられる。なお、大きさとは、平面視における大きさをいう。位相欠陥の高さとは、凸形状の位相欠陥の場合の高さをいい、位相欠陥の深さとは、凹形状の位相欠陥の場合の深さをいう。
上述したように、一般的にマスクブランクには複数の位相欠陥が存在する場合がある。その場合には、マスクブランクの位相欠陥の情報と、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報とに基づいて、各位相欠陥について修正方法を決定することができる。
例えば、まず、位相欠陥が、許容値よりも大きな欠陥転写性を与えるか否かを判定する。そして、許容値よりも大きな欠陥転写性を与える位相欠陥を特定し、その位相欠陥の位置座標を記憶する。許容値は、マスクブランク上に形成される吸収体パターンの線幅等に応じて異なるものであり適宜選択される。
次に、位相欠陥が、マスクブランク上に回路パターンが形成される回路パターン領域内に存在するか否かを判定する。
続いて、位相欠陥が回路パターン領域内に存在すると判定した場合には、位相欠陥の影響度を評価し順位を付ける。位相欠陥の影響度は、例えば計算により求めることができ、公知の手法により評価することができる。
次に、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かを判定する。この際、位相欠陥の影響度が大きい順に、吸収体パターンで被覆されるか否かを検証することが好ましい。影響度の大きい位相欠陥を吸収体パターンで被覆することで、欠陥転写性を効果的に低減することができるからである。また、影響度の大きい位相欠陥を位相欠陥の位置の移動により対処するのは困難だからである。
次いで、必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動により全ての位相欠陥を吸収体パターンで被覆できるか否かを判定する。
次に、位相欠陥の位置の移動で対処できると判定した場合は、後述の位相欠陥修正工程を行う。
また、位相欠陥の位置の移動で対処できないと判定した場合には、さらに位相欠陥に近接する吸収体パターンの加工で対処できるか否かを判定してもよい。位相欠陥を多様な方法により修正することが可能になり、反射型マスクの製造歩留りを向上させることができるからである。続いて、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できると判定した場合は、後述の位相欠陥修正工程およびパターン補正工程を行う。
なお、上記の手法は一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、まず、位相欠陥が、許容値よりも大きな欠陥転写性を与えるか否かを判定する。そして、許容値よりも大きな欠陥転写性を与える位相欠陥を特定し、その位相欠陥の位置座標を記憶する。許容値は、マスクブランク上に形成される吸収体パターンの線幅等に応じて異なるものであり適宜選択される。
次に、位相欠陥が、マスクブランク上に回路パターンが形成される回路パターン領域内に存在するか否かを判定する。
続いて、位相欠陥が回路パターン領域内に存在すると判定した場合には、位相欠陥の影響度を評価し順位を付ける。位相欠陥の影響度は、例えば計算により求めることができ、公知の手法により評価することができる。
次に、全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されるか否かを判定する。この際、位相欠陥の影響度が大きい順に、吸収体パターンで被覆されるか否かを検証することが好ましい。影響度の大きい位相欠陥を吸収体パターンで被覆することで、欠陥転写性を効果的に低減することができるからである。また、影響度の大きい位相欠陥を位相欠陥の位置の移動により対処するのは困難だからである。
次いで、必ずしも全ての位相欠陥が吸収体パターンで被覆されることはないと判定した場合は、位相欠陥の位置の移動により全ての位相欠陥を吸収体パターンで被覆できるか否かを判定する。
次に、位相欠陥の位置の移動で対処できると判定した場合は、後述の位相欠陥修正工程を行う。
また、位相欠陥の位置の移動で対処できないと判定した場合には、さらに位相欠陥に近接する吸収体パターンの加工で対処できるか否かを判定してもよい。位相欠陥を多様な方法により修正することが可能になり、反射型マスクの製造歩留りを向上させることができるからである。続いて、位相欠陥の位置の移動および吸収体パターンの加工で対処できると判定した場合は、後述の位相欠陥修正工程およびパターン補正工程を行う。
なお、上記の手法は一例であり、これに限定されるものではない。
位相欠陥が複数存在する場合、各位相欠陥の修正方法は位相欠陥の影響度等に応じて適宜選択されることが好ましい。例えば、影響度の大きい位相欠陥は、上述のように吸収体パターンで被覆することで修正することが好ましい。また、吸収体パターンの加工には適用限界があることから、位相欠陥に隣接する吸収体パターンの一部を加工することで修正する位相欠陥は、位相欠陥の大きさおよび高さまたは深さが小さく、影響度の小さい位相欠陥であることが好ましい。
位相欠陥が１個である場合には吸収体パターンで容易に被覆できると想定されることから、本発明の反射型マスクの製造方法は位相欠陥が複数存在する場合に好適である。
（２）基板
本発明に用いられる基板は、Ｓｉ−Ｏ結合を有するガラス基板である。
本発明においては、Ｓｉ−Ｏ結合を有するガラス基板に対して短パルスレーザ光を集光して照射することにより、短パルスレーザ光の照射部分のガラス基板を所定の方向に所定の量で膨張させ、局所的に歪みを付与することができる。その結果、位相欠陥の位置を所定の方向に所定の量で移動させることができる。
この理由は明らかではないが、短パルスレーザ光の照射によりガラス基板材料を局所的かつ一時的に溶解することによって、歪みが形成されることが影響していると考えられる。
本発明に用いられる基板は、Ｓｉ−Ｏ結合を有するガラス基板である。
本発明においては、Ｓｉ−Ｏ結合を有するガラス基板に対して短パルスレーザ光を集光して照射することにより、短パルスレーザ光の照射部分のガラス基板を所定の方向に所定の量で膨張させ、局所的に歪みを付与することができる。その結果、位相欠陥の位置を所定の方向に所定の量で移動させることができる。
この理由は明らかではないが、短パルスレーザ光の照射によりガラス基板材料を局所的かつ一時的に溶解することによって、歪みが形成されることが影響していると考えられる。
Ｓｉ−Ｏ結合を有するガラス基板としては、後述の位相欠陥修正工程での短パルスレーザ光の収束照射により局所的に歪みが付与され得るものであれば特に限定されるものではなく、例えば、石英ガラス、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス等）、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等の基板を用いることができる。
基板は、反射型マスクの高反射率および転写精度を得るために、平滑性が０．２ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましく、また平坦度が１００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。また、平坦度は、ＴＩＲ(Total Indicated Reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。この値は、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。また、上記平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性であり、上記平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度である。
基板の厚みとしては、例えば６ｍｍ〜７ｍｍ程度とすることができる。
また、基板の大きさとしては、例えば６０２５規格とすることができる。
また、基板の大きさとしては、例えば６０２５規格とすることができる。
（３）多層膜
本発明における多層膜は、基板上に形成されるものであり、ＥＵＶＬにおいてＥＵＶ光を反射するものである。
本発明における多層膜は、基板上に形成されるものであり、ＥＵＶＬにおいてＥＵＶ光を反射するものである。
多層膜の材料としては、一般的に反射型マスクの多層膜に使用されるものを用いることができ、中でも、ＥＵＶ光に対する反射率が極めて高い材料を用いることが好ましい。反射型マスク使用時においてコントラストを高めることができるからである。例えば、ＥＵＶ光を反射する多層膜としては、通常、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜が用いられる。また、特定の波長域で高い反射率が得られる多層膜として、例えば、Ｒｕ／Ｓｉの周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅの周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物の周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏの周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜等も用いることができる。
多層膜を構成する各層の膜厚や、各層の積層数としては、使用する材料に応じて異なるものであり、適宜調整される。例えば、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜としては、数ｎｍ程度の厚さのＭｏ膜とＳｉ膜とが４０層〜６０層ずつ積層された多層膜を用いることができる。
多層膜の厚みとしては、例えば２８０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度とすることができる。
多層膜の成膜方法としては、例えば、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法等が用いられる。
多層膜の成膜方法としては、例えば、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法等が用いられる。
（４）キャッピング層
本発明に用いられるマスクブランクにおいては、多層膜上にキャッピング層が形成されていてもよい。キャッピング層は、多層膜の酸化防止や、反射型マスクの洗浄時の保護のために設けられるものである。キャッピング層が形成されていることにより、多層膜の最表面がＳｉ膜やＭｏ膜である場合には、Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されるのを防ぐことができる。Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されると、多層膜の反射率が低下するおそれがある。
本発明において、多層膜上に後述のバッファ層が形成されている場合には、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファ層の順に積層される。
本発明に用いられるマスクブランクにおいては、多層膜上にキャッピング層が形成されていてもよい。キャッピング層は、多層膜の酸化防止や、反射型マスクの洗浄時の保護のために設けられるものである。キャッピング層が形成されていることにより、多層膜の最表面がＳｉ膜やＭｏ膜である場合には、Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されるのを防ぐことができる。Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されると、多層膜の反射率が低下するおそれがある。
本発明において、多層膜上に後述のバッファ層が形成されている場合には、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファ層の順に積層される。
キャッピング層の材料としては、上記機能を発現するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＳｉやＲｕ等が挙げられる。
また、キャッピング層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜１５ｎｍ程度とすることができる。
キャッピング層の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。
また、キャッピング層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜１５ｎｍ程度とすることができる。
キャッピング層の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。
（５）バッファ層
本発明に用いられるマスクブランクにおいては、多層膜上にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ層は、下層の多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるものである。バッファ層が形成されていることにより、後述の吸収体パターン形成工程にて吸収体をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際に、下層の多層膜がダメージを受けるのを防止することができる。
本発明に用いられるマスクブランクにおいては、多層膜上にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ層は、下層の多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるものである。バッファ層が形成されていることにより、後述の吸収体パターン形成工程にて吸収体をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際に、下層の多層膜がダメージを受けるのを防止することができる。
バッファ層の材料としては、耐エッチング性が高いものであればよく、通常、吸収体パターンとエッチング特性の異なる材料、すなわち吸収体パターンとのエッチング選択比が大きい材料が用いられる。バッファ層および吸収体パターンのエッチング選択比は５以上であることが好ましく、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上である。さらに、バッファ層の材料としては、低応力で、平滑性に優れた材料であることが好ましい。特にバッファ層の平滑性は、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましい。このような観点から、バッファ層の材料は、微結晶またはアモルファス構造であることが好ましい。
このようなバッファ層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
このようなバッファ層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
また、バッファ層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜２５ｎｍ程度とすることができる。
バッファ層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法等が挙げられる。Ｃｒを用いる場合は、ＲＦ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ガス雰囲気下で、多層膜上にＣｒを成膜するのが好ましい。
バッファ層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法等が挙げられる。Ｃｒを用いる場合は、ＲＦ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ガス雰囲気下で、多層膜上にＣｒを成膜するのが好ましい。
（６）マスクブランク
準備工程においては、例えば、市販のマスクブランクを用いてもよく、基板上に多層膜等を形成してマスクブランクを作製してもよい。
準備工程においては、例えば、市販のマスクブランクを用いてもよく、基板上に多層膜等を形成してマスクブランクを作製してもよい。
２．位相欠陥修正工程
本発明における位相欠陥修正工程は、位相欠陥の情報および吸収体パターンの情報に基づいて、位相欠陥が存在する領域の基板に基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、位相欠陥の位置を移動させる工程である。
本発明における位相欠陥修正工程は、位相欠陥の情報および吸収体パターンの情報に基づいて、位相欠陥が存在する領域の基板に基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、位相欠陥の位置を移動させる工程である。
ここで、「位相欠陥が存在する領域の基板に短パルスレーザ光を集光して照射する」とは、位相欠陥が存在する領域だけでなく、位相欠陥が存在する領域周辺の基板に対して、短パルスレーザ光を集光して照射することをいう。なお、短パルスレーザ光の照射位置は、後述するように目的とする位相欠陥の移動方向および移動量に応じて適宜調整される。
位相欠陥修正工程では、位相欠陥の情報および吸収体パターンの情報に基づいて、基板に対して短パルスレーザ光を照射する。位相欠陥の情報は、上述の位相欠陥の検査により得ることができ、上述のように、例えば位相欠陥の位置、大きさ、高さまたは深さ等が挙げられる。また、吸収体パターンの情報は、マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報であり、吸収体パターンの設計値であり、例えば吸収体パターンの位置、大きさ等が挙げられる。
短パルスレーザ光としては、短パルスレーザ光の照射により基板に歪みを付与することができるものであれば特に限定されるものではない。
具体的には、短パルスレーザ光の波長としては、短パルスレーザ光の照射により基板に歪みを付与することができれば特に限定されるものではなく、例えば、可視光線領域、赤外線領域が挙げられる。具体的に、短パルスレーザ光の波長は、５００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５３０ｎｍ〜８１０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
具体的には、短パルスレーザ光の波長としては、短パルスレーザ光の照射により基板に歪みを付与することができれば特に限定されるものではなく、例えば、可視光線領域、赤外線領域が挙げられる。具体的に、短パルスレーザ光の波長は、５００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５３０ｎｍ〜８１０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
また、パルス幅としては、短パルスレーザ光の照射により基板に歪みを付与することができれば特に限定されるものではないが、１００ピコ秒以下であることが好ましく、１０フェムト秒〜１００フェムト秒の範囲内であることがより好ましい。パルス幅が上記範囲よりも長いと、基板への短パルスレーザ光の照射により発生した熱が基板内で伝播し、基板が変性、変形するおそれがあり、局所的に歪みを付与することが困難になる。
短パルスレーザ光の種類としては、基板に歪みを付与することができ、上記の波長およびパルス幅を有するものであれば特に限定されるものではない。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｔｉ：サファイヤレーザを挙げることができる。中でも、Ｔｉ：サファイヤレーザが好ましい。
基板に対して短パルスレーザ光を照射する際には、照射位置、照射深さ、照射サイズ、照射密度、照射強度等の照射条件を適宜調整することにより、位相欠陥の移動方向および移動量を制御することができる。この際、照射条件と位相欠陥の移動方向および移動量との関係を予め求めておくことで、位相欠陥の移動方向および移動量を正確に制御することが可能となる。照射条件と位相欠陥の移動方向および移動量との関係を導く際には、例えば特開２０１２−２２３２３号公報に記載の手法を応用することができる。
ただし、マスクブランクにおいて基板内部の歪みが基板の平滑性や平坦度に大きく影響を与えることは望ましくないので、許容される位相欠陥の移動量には限りがある。
ただし、マスクブランクにおいて基板内部の歪みが基板の平滑性や平坦度に大きく影響を与えることは望ましくないので、許容される位相欠陥の移動量には限りがある。
短パルスレーザ光の照射深さとしては、目的とする位相欠陥の移動方向および移動量ならびに基板の厚み等に応じて適宜調整されるものであり、例えば１．５ｍｍ〜５．５ｍｍの範囲内で設定することができる。
また、基板に対して短パルスレーザ光を照射した際には、マスクブランクの中心から外側に向かって位相欠陥が移動すると考えられることから、短パルスレーザ光の照射位置としては、対象とする位相欠陥に対してマスクブランクの中心方向に近い位置とすることが好ましい。
基板に対して短パルスレーザ光を集光して照射する方法としては、例えば、短パルスレーザ光照射装置が用いられる。
図１０は、短パルスレーザ光照射装置の一例を示す模式図である。本発明においては、例えば図１０に示す短パルスレーザ光照射装置を用いて位相欠陥の位置を移動させることができる。短パルスレーザ光照射装置４０は、レーザ光源４１と、レーザ光路４２と、レーザ走査装置４３と、フォーカス光学系４４とを備えており、マスクブランク１Ａにおける基板２の任意の位置、深さに短パルスレーザ光を集光して照射することができる。
図１０は、短パルスレーザ光照射装置の一例を示す模式図である。本発明においては、例えば図１０に示す短パルスレーザ光照射装置を用いて位相欠陥の位置を移動させることができる。短パルスレーザ光照射装置４０は、レーザ光源４１と、レーザ光路４２と、レーザ走査装置４３と、フォーカス光学系４４とを備えており、マスクブランク１Ａにおける基板２の任意の位置、深さに短パルスレーザ光を集光して照射することができる。
また、基板に対して短パルスレーザ光を集光して照射する方法としては、例えば特開２０１２−２２３２３号公報に記載の方法を応用することができる。
位相欠陥の移動量としては、上述したように許容される移動量には限度があり、基板の種類および短パルスレーザ光の照射条件等に応じて異なるが、例えば数ｎｍ〜十数ｎｍ程度とすることができる。
このような位相欠陥修正工程は、後述の基板の多層膜が形成されている面の反対面に導電膜を形成する導電膜形成工程前に行うことが好ましい。
３．吸収体パターン形成工程
本発明における吸収体パターン形成工程は、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された位相欠陥が吸収体パターンで覆われるように、多層膜上に吸収体パターンを形成する工程である。
本発明における吸収体パターン形成工程は、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された位相欠陥が吸収体パターンで覆われるように、多層膜上に吸収体パターンを形成する工程である。
吸収体パターンは、ＥＵＶＬにおいてＥＵＶ光を吸収するものである。
吸収体パターンの材料としては、ＥＵＶ光を吸収可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔａを主成分とする材料、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料等が用いられる。さらに、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＷＮ、ＴｉＮ等も使用可能である。
吸収体パターンの材料としては、ＥＵＶ光を吸収可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔａを主成分とする材料、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料等が用いられる。さらに、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＷＮ、ＴｉＮ等も使用可能である。
吸収体パターンは、少なくとも上記位相欠陥修正工程にて位置が移動された位相欠陥を覆うように、多層膜上に形成される。この際、位相欠陥が複数存在する場合には、上述の各位相欠陥の修正方法に応じて、全ての位相欠陥を覆うように多層膜上に吸収体パターンを形成してもよく、一部の位相欠陥を覆うように多層膜上に吸収体パターンを形成してもよい。
吸収体パターンの形成方法としては、例えば多層膜上に吸収体を形成した後にパターニングする方法が挙げられる。吸収体の形成方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法等が用いられる。また、吸収体のパターニング方法としては、通常、フォトリソグラフィー法が用いられる。
吸収体パターンの厚みとしては、例えば５０ｎｍ〜７０ｎｍ程度とすることができる。
吸収体パターンの厚みとしては、例えば５０ｎｍ〜７０ｎｍ程度とすることができる。
４．その他の工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記の準備工程、位相欠陥修正工程および吸収体パターン形成工程を有していればよく、さらに他の工程を有していてもよい。
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記の準備工程、位相欠陥修正工程および吸収体パターン形成工程を有していればよく、さらに他の工程を有していてもよい。
（１）パターン欠陥修正工程
本発明においては、上記吸収体パターン形成工程後に、必要に応じて、吸収体パターンの欠落に起因する白欠陥および吸収体パターンの余剰に起因する黒欠陥を修正するパターン欠陥修正工程を行ってもよい。
白欠陥の修正方法としては、例えば吸収体パターンの欠落部分に堆積膜を形成する方法等、一般的な方法を適用することができる。
また、黒欠陥の修正方法としては、例えば吸収体パターンの余剰部分に集束イオンビームまたは電子ビームを照射して除去する方法等、一般的な方法を適用することができる。
本発明においては、上記吸収体パターン形成工程後に、必要に応じて、吸収体パターンの欠落に起因する白欠陥および吸収体パターンの余剰に起因する黒欠陥を修正するパターン欠陥修正工程を行ってもよい。
白欠陥の修正方法としては、例えば吸収体パターンの欠落部分に堆積膜を形成する方法等、一般的な方法を適用することができる。
また、黒欠陥の修正方法としては、例えば吸収体パターンの余剰部分に集束イオンビームまたは電子ビームを照射して除去する方法等、一般的な方法を適用することができる。
（２）パターン補正工程
本発明においては、上記吸収体パターン形成工程後に、位相欠陥に近接する吸収体パターンの一部を加工するパターン補正工程を行ってもよい。
吸収体パターンを加工する形状としては、位相欠陥による転写不良を補正可能な形状であればよく、目的とする転写特性に応じて適宜選択される。
吸収体パターンの加工方法としては、例えば集束イオンビームまたは電子ビームを照射する方法等、一般的な方法を適用することができる。
また、パターン補正工程は、上記のパターン欠陥修正工程と同時に行ってもよい。
本発明においては、上記吸収体パターン形成工程後に、位相欠陥に近接する吸収体パターンの一部を加工するパターン補正工程を行ってもよい。
吸収体パターンを加工する形状としては、位相欠陥による転写不良を補正可能な形状であればよく、目的とする転写特性に応じて適宜選択される。
吸収体パターンの加工方法としては、例えば集束イオンビームまたは電子ビームを照射する方法等、一般的な方法を適用することができる。
また、パターン補正工程は、上記のパターン欠陥修正工程と同時に行ってもよい。
吸収体パターンで被覆することができず、かつ、位相欠陥の位置の移動で対処できないと判定された位相欠陥については、パターン補正工程を施すことができる。この場合、その位相欠陥については、パターン補正工程前に上記位相欠陥修正工程を施して位相欠陥の位置を予め移動させてもよく、位相欠陥の位置を移動させなくてもよい。上記位相欠陥修正工程を施して位相欠陥の位置を移動させる場合には、吸収体パターンの加工量を少なくすることができる等、吸収体パターンを容易に加工することができる。
また、吸収体パターンのレイアウトの一部にシステマティックな変形を与え、この変形した吸収パターンのレイアウトをＥＵＶ投影露光装置の露光制御により、本来の設計レイアウトの通りにウェハ上に転写できる場合がある。したがって、吸収体パターンで被覆することができず、かつ、位相欠陥の位置の移動で対処できないと判定した場合であっても、さらに吸収体パターンのレイアウトの一部にシステマティックな変形を与えることにより、対処できる場合もある。
（３）導電膜形成工程
本発明においては、基板の多層膜が形成されている面の反対面に導電膜を形成する導電膜形成工程を行ってもよい。導電膜は、本発明により製造される反射型マスクを露光装置の静電チャックに吸着させるために設けられるものである。このような導電膜を有することにより、露光時に反射型マスクを容易かつ強固に露光装置に固定することが可能となり、パターン転写精度および製造効率を向上させることができる。
本発明においては、基板の多層膜が形成されている面の反対面に導電膜を形成する導電膜形成工程を行ってもよい。導電膜は、本発明により製造される反射型マスクを露光装置の静電チャックに吸着させるために設けられるものである。このような導電膜を有することにより、露光時に反射型マスクを容易かつ強固に露光装置に固定することが可能となり、パターン転写精度および製造効率を向上させることができる。
導電膜の材料としては、一般的に反射型マスクの導電膜に用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、導電性を示すＣｒ、ＣｒＮ等の金属または金属化合物が用いられる。
また、導電膜の厚みとしては、例えば３０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。
また、導電膜の厚みとしては、例えば３０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。
導電膜の形成方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。また、導電膜をパターン状に形成する場合、その形成方法としては、マスクを介したスパッタリング法やフォトリソグラフィー法等を用いることができる。
導電膜形成工程は、上述したように、上記位相欠陥修正工程後に行うことが好ましい。
導電膜形成工程は、上述したように、上記位相欠陥修正工程後に行うことが好ましい。
（４）反射防止層形成工程
本発明においては、吸収体パターン形成工程後に、吸収体パターン上に反射防止層を形成する反射防止層形成工程を行ってもよい。
本発明においては、吸収体パターン形成工程後に、吸収体パターン上に反射防止層を形成する反射防止層形成工程を行ってもよい。
反射防止層は、反射型マスクの検査時の検出感度を上げるために設けられるものであり、検査光に対して低反射なものである。
反射防止層の材料としては、検査光に対して低反射なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｃｒ、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＮＯ、ＴａＢＮ、ＴａＢＮ等が挙げられる。
反射防止層の材料としては、検査光に対して低反射なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｃｒ、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＮＯ、ＴａＢＮ、ＴａＢＮ等が挙げられる。
反射防止層の形成方法としては、例えば多層膜上に吸収体および反射防止層を積層した後に、吸収体および反射防止層をパターニングする方法が挙げられる。反射防止層の形成方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法等が用いられる。また、反射防止層のパターニング方法としては、通常、フォトリソグラフィー法が用いられる。
反射防止層の厚みとしては、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度にすることができる。
反射防止層の厚みとしては、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度にすることができる。
（５）バッファ層除去工程
本発明においては、マスクブランクにおいて多層膜上にバッファ層が形成されている場合には、上記吸収体パターン形成工程後に、露出しているバッファ層を剥離するバッファ層除去工程を行ってもよい。バッファ層の剥離方法としては、一般的なバッファ層の剥離方法を用いることができ、例えばドライエッチング等を挙げることができる。
本発明においては、マスクブランクにおいて多層膜上にバッファ層が形成されている場合には、上記吸収体パターン形成工程後に、露出しているバッファ層を剥離するバッファ層除去工程を行ってもよい。バッファ層の剥離方法としては、一般的なバッファ層の剥離方法を用いることができ、例えばドライエッチング等を挙げることができる。
５．反射型マスク
本発明により製造される反射型マスクは、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクであって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、位相欠陥が上記吸収体パターンで覆われており、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板内部に短パルスレーザ光の照射痕を有するものである。
本発明により製造される反射型マスクは、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクであって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、位相欠陥が上記吸収体パターンで覆われており、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板内部に短パルスレーザ光の照射痕を有するものである。
本発明により製造される反射型マスクについて、図面を参照しながら説明する。
図１１は本発明により製造される反射型マスクの他の例を示す概略断面図である。図１１に例示するように、反射型マスク１０は、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上に形成された吸収体パターン５と、吸収体パターン５上に形成された反射防止層６と、基板２の多層膜３が形成されている面の反対面に形成された導電膜７とを有している。反射型マスク１０には突起１１による凸形状の位相欠陥１２ａが存在しており、位相欠陥１２ａは吸収体パターン５で覆われている。また、反射型マスク１０は、位相欠陥１２ａが存在する領域近傍の基板２内部に短パルスレーザ光の照射痕３３を有している。
図１１は本発明により製造される反射型マスクの他の例を示す概略断面図である。図１１に例示するように、反射型マスク１０は、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上に形成された吸収体パターン５と、吸収体パターン５上に形成された反射防止層６と、基板２の多層膜３が形成されている面の反対面に形成された導電膜７とを有している。反射型マスク１０には突起１１による凸形状の位相欠陥１２ａが存在しており、位相欠陥１２ａは吸収体パターン５で覆われている。また、反射型マスク１０は、位相欠陥１２ａが存在する領域近傍の基板２内部に短パルスレーザ光の照射痕３３を有している。
上記のような反射型マスクは、例えば図１（ａ）〜（ｄ）に示す本発明の反射型マスクの製造方法により製造されたものであるため、欠陥転写性の低い反射型マスクとすることができる。
なお、反射型マスクを構成する部材については、上述したのでここでの説明は省略する。
ここで、「位相欠陥が存在する領域の基板内部に短パルスレーザ光の照射痕を有する」とは、位相欠陥が存在する領域だけでなく、位相欠陥が存在する領域周辺の基板内部に短パルスレーザ光の照射痕を有することをいう。
また、短パルスレーザ光の照射痕は、光学顕微鏡観察により確認することができる。この際、反射型マスクにおいて基板の多層膜が形成されている面の反対面に導電膜が形成されている場合には、導電膜を剥がして観察すればよい。
短パルスレーザ光の照射痕の位置、密度、サイズ、深さ等は、上記位相欠陥修正工程の項に記載したように所望の位相欠陥の移動方向および移動量に応じて適宜調整されたものであり、短パルスレーザ光の照射位置、照射密度、照射サイズ、照射深さ等と同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明により製造される反射型マスクは、ＥＵＶＬ用マスクとして好ましく用いられる。
図１２は、ＥＵＶ投影露光装置の一例を示す模式図である。反射型マスク１０は、図１２に例示するＥＵＶ投影露光装置５０に載置されてパターン転写が行なわれる。図１２に例示するように、光源５１から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、多層膜反射鏡からなる照明光学系５２を介して反射型マスク１０の吸収体パターンが形成された面（以下、パターン面と称する）に照射される。パターン面からの反射光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系５３を通過して、ウェハ２０上に反射型マスク１０の回路パターンを転写する。ウェハ２０はステージ５４に搭載されており、ステージ５４の移動およびパターン転写の繰り返しにより、ウェハ２０の所望の領域に反射型マスクの回路パターンを多数転写する。
図１２は、ＥＵＶ投影露光装置の一例を示す模式図である。反射型マスク１０は、図１２に例示するＥＵＶ投影露光装置５０に載置されてパターン転写が行なわれる。図１２に例示するように、光源５１から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、多層膜反射鏡からなる照明光学系５２を介して反射型マスク１０の吸収体パターンが形成された面（以下、パターン面と称する）に照射される。パターン面からの反射光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系５３を通過して、ウェハ２０上に反射型マスク１０の回路パターンを転写する。ウェハ２０はステージ５４に搭載されており、ステージ５４の移動およびパターン転写の繰り返しにより、ウェハ２０の所望の領域に反射型マスクの回路パターンを多数転写する。
Ｂ．マスクブランクの製造方法
本発明のマスクブランクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜とを有するマスクブランクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、位相欠陥の情報および上記マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程とを有することを特徴とする。
本発明のマスクブランクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜とを有するマスクブランクの製造方法であって、上記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、上記基板上に上記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、位相欠陥の情報および上記マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報に基づいて、上記位相欠陥が存在する領域の上記基板に上記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、上記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程とを有することを特徴とする。
本発明においては、上記「Ａ．反射型マスクの製造方法」の項に記載したように、マスクブランクに位相欠陥が存在していても、実質的に位相欠陥の無い反射型マスクを製造することが可能なマスクブランクを得ることが可能である。
なお、準備工程および位相欠陥修正工程については、上記反射型マスクの製造方法における準備工程および位相欠陥修正工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
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な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
マスクブランクの構造は、図１（ａ）に例示するように、ガラス基板（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス）上に、モリブデンおよびシリコンをそれぞれ膜厚２．７８ｎｍおよび４．１８ｎｍで交互に４０対積層してなる多層膜と、ルテニウムからなるキャッピング層（膜厚２．５ｎｍ）とが順に積層された構造とした。
マスクブランクの位相欠陥検査を行った結果、５個の位相欠陥が検出され、その位置座標と影響度の大きさを記憶した。
マスクブランクの位相欠陥検査を行った結果、５個の位相欠陥が検出され、その位置座標と影響度の大きさを記憶した。
このマスクブランク上に、線幅６４ｎｍ、ピッチ１２８ｎｍのライン状の吸収体パターンを形成することとした。このライン状の吸収体パターンは、膜厚５２ｎｍの窒化タンタルの上にさらに膜厚１４ｎｍの酸化タンタルを重ねた構造を有するものとした。実際に吸収体パターンを形成する前に、検出された位相欠陥と吸収体パターンとの相対位置を評価した結果、最も影響度の大きい位相欠陥を吸収体パターンで被覆するように吸収体パターン全体の配置をシフトすると、図４（ａ）に例示するように、５個の位相欠陥のうち、３個の位相欠陥は吸収体パターンに被覆されるが、残り２個の位相欠陥は吸収体パターンのエッジから１５ｎｍだけ露出することが分かった。吸収体パターンの配置予定位置は同図の一点鎖線で示した。
そこで、上記の残り２個の位相欠陥が存在する領域の基板側から短パルスレーザ光を集光して照射することによって位相欠陥を１６ｎｍだけ移動し、吸収体パターンで被覆できるようにした。短パルスレーザ光は、波長８００ｎｍのＴｉ：サファイヤレーザをエネルギー線とし、パルスエネルギ１μＪ、パルス持続時間１０ピコ秒、繰返し周波数１００ｋＨｚの条件で、基板裏面から４．５ｍｍの深さの位置に照射した。短パルスレーザ光の照射位置と位相欠陥の移動量との関係はあらかじめ実験により求めておき、その結果に従って短パルスレーザ光の照射を行い、位相欠陥を移動させた。
その後、マスクブランク上に実際に吸収体パターンを形成して、マスクブランクに残存する５個の位相欠陥を全て吸収体パターンで被覆した反射型マスクを製作した。
この反射型マスクの吸収体パターンを、ウェハ側の開口数（ＮＡ）＝０．３３の投影露光装置（１／４縮小）に搭置し、通常使用される変形照明条件下でパターン転写を行った。その結果、位相欠陥の影響を受けることなく、吸収体パターンの１／４のサイズの線幅１６ｎｍ、ピッチ３２ｎｍのラインパターンをウェハ上に形成することができた。
１Ａ、１Ｂ … マスクブランク
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … キャッピング層
５ … 吸収体パターン
６ … 反射防止層
７ … 導電膜
１０ … 反射型マスク
１１ … 突起
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ … 位相欠陥
３１ … 短パルスレーザ光
３２ … 短パルスレーザ光の照射部分
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … キャッピング層
５ … 吸収体パターン
６ … 反射防止層
７ … 導電膜
１０ … 反射型マスク
１１ … 突起
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ … 位相欠陥
３１ … 短パルスレーザ光
３２ … 短パルスレーザ光の照射部分
Claims (2)
- 基板と、前記基板上に形成された多層膜と、前記多層膜上に形成された吸収体パターンとを有する反射型マスクの製造方法であって、
前記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、
前記基板上に前記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、
前記位相欠陥の情報および前記吸収体パターンの情報に基づいて、前記位相欠陥が存在する領域の前記基板に前記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、前記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程と、
少なくとも前記位相欠陥修正工程にて位置が移動された前記位相欠陥が前記吸収体パターンで覆われるように、前記多層膜上に前記吸収体パターンを形成する吸収体パターン形成工程と
を有することを特徴とする反射型マスクの製造方法。 - 基板と、前記基板上に形成された多層膜とを有するマスクブランクの製造方法であって、
前記基板がＳｉ−Ｏ結合を有するガラス基板であり、
前記基板上に前記多層膜が形成され、位相欠陥の情報を有するマスクブランクを準備する準備工程と、
位相欠陥の情報および前記マスクブランク上に形成され得る吸収体パターンの情報に基づいて、前記位相欠陥が存在する領域の前記基板に前記基板側から短パルスレーザ光を集光して照射し、前記位相欠陥の位置を移動させる位相欠陥修正工程と
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
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