JP6106413B2 - Reflective mask blank and method of manufacturing reflective mask - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造等に使用されるEUVリソグラフィー用の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 for EUV lithography used for manufacturing a semiconductor device and a method for manufacturing the reflective mask.
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、極紫外(Extreme Ultra Violet:以下、EUVと呼称する)光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィーが有望視されている。尚、ここで、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2〜100nm程度の光のことである。このEUVリソグラフィーにおいて用いられるマスクとしては、例えば特許文献1に記載された露光用反射型マスクが提案されている。 In recent years, in the semiconductor industry, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography which is an exposure technique using extreme ultraviolet (Extreme Ultra Violet: hereinafter referred to as EUV) light is promising. Here, EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, specifically, light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm. As a mask used in this EUV lithography, for example, a reflective mask for exposure described in Patent Document 1 has been proposed.
特許文献1に記載の反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。露光機(パターン転写装置)に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。 The reflective mask described in Patent Document 1 is such that a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a substrate, and an absorber film that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film. . Light incident on the reflective mask mounted on the exposure machine (pattern transfer device) is absorbed in a part where the absorber film is present, and light reflected by the multilayer reflective film is transmitted through the reflective optical system in a part where the absorber film is not present. Transferred onto a semiconductor substrate.
特許文献2には、EUV露光用の反射型マスクの位相欠陥補正方法が記載されている。具体的には、特許文献2には、EUVマスクブランクの構成層の薄膜のいずれかにアライメントマーク(基準マーク)を形成し、反射光や透過光を用いてマークを検出することが記載されている。特許文献2における具体的な実施例には、吸収体層の上面に配線形成用のハードマスクを形成し、そのハードマスクにより基準マークを形成する技術が記載されている。 Patent Document 2 describes a phase defect correction method for a reflective mask for EUV exposure. Specifically, Patent Document 2 describes that an alignment mark (reference mark) is formed on one of the constituent thin films of the EUV mask blank, and the mark is detected using reflected light or transmitted light. Yes. A specific example in Patent Document 2 describes a technique in which a hard mask for wiring formation is formed on the upper surface of an absorber layer, and a reference mark is formed using the hard mask.
特許文献3には、EUVリソグラフィー用反射型マスクブランク用基板であって、前記基板の成膜面に所定の条件を満たす少なくとも3つのマークが形成されていることを特徴とするEUVリソグラフィー用反射型マスクブランク用基板が記載されている。所定の条件とは、(1)マークの大きさが球相当直径で30〜100nmであり、(2)成膜面上で3つのマークが同一の仮想直線に載らないことである。また、特許文献3には、リソグラフィープロセスにより所定のマークを形成することが記載されている。 Patent Document 3 discloses a reflective mask blank substrate for EUV lithography, wherein at least three marks satisfying a predetermined condition are formed on a film forming surface of the substrate. A mask blank substrate is described. The predetermined condition is that (1) the size of the mark is 30 to 100 nm in sphere equivalent diameter, and (2) the three marks are not placed on the same virtual straight line on the film formation surface. Patent Document 3 describes that a predetermined mark is formed by a lithography process.
近年、反射型マスク等の転写用マスクに対するパターン位置精度の要求レベルが特に厳しくなってきている。特に、EUVリソグラフィー用反射型マスク(単に「反射型マスク」ともいう。)の場合には、従来技術と比べて非常に微細なパターン形成を目的として用いられるため、パターン位置精度の要求レベルはさらに厳しい。高いパターン位置精度を実現するために、反射型マスクを作製するための原版となるEUVリソグラフィー用反射型マスクブランク(単に「反射型マスクブランク」ともいう。)に許容される欠陥も、さらに厳しくなっている。例えば、反射型マスクブランクの場合、ハーフピッチ32nm以下の半導体デバイスを作製するためのリソグラフィー技術の場合には、大きさが球相当直径で約30nm程度以上の欠陥が存在しないことが要求されている。 In recent years, the required level of pattern position accuracy for a transfer mask such as a reflective mask has become particularly strict. Particularly, in the case of a reflective mask for EUV lithography (also simply referred to as “reflective mask”), it is used for the purpose of forming a very fine pattern as compared with the prior art, and therefore the required level of pattern position accuracy is further increased. Strict. In order to achieve high pattern position accuracy, defects allowed in a reflective mask blank for EUV lithography (also simply referred to as “reflective mask blank”), which is an original for producing a reflective mask, become even more severe. ing. For example, in the case of a reflective mask blank, in the case of a lithography technique for producing a semiconductor device having a half pitch of 32 nm or less, it is required that there is no defect having a sphere equivalent diameter of about 30 nm or more. .
しかしながら、球相当直径で30nmという欠陥が全く存在しない反射型マスクブランクを製造することは、極めて難しい。そこで、反射型マスクブランクの欠陥を修正する方法が提案されている。欠陥の修正方法として、レーザー光や電子ビームを局所的に照射する方法が提案されている。また、欠陥の位置を検出し、反射型マスクの製造の際、吸収体膜パターンの存在しない位置に欠陥を配置することも提案されている。 However, it is extremely difficult to manufacture a reflective mask blank that has no sphere equivalent diameter of 30 nm. Accordingly, a method for correcting a defect of the reflective mask blank has been proposed. As a defect correcting method, a method of locally irradiating a laser beam or an electron beam has been proposed. It has also been proposed to detect the position of the defect and place the defect at a position where the absorber film pattern does not exist when the reflective mask is manufactured.
反射型マスクブランクの欠陥を修正するためには、欠陥の位置を正確に把握する必要がある。そのために、欠陥位置の測定のために、反射型マスクブランク又は反射型マスクブランクを製造するための多層反射膜付き基板には、欠陥位置の基準となる基準マークが配置されることがある。基準マークの具体例を図6(a)及び(b)に示す。例えば、図6(a)に示す基準マークは、大きさが数μm×数μm(例えば、5μm×5μm)のファインマーク82と、ファインマーク82の外側に配置され、ファインマーク82の位置を検出するための補助マーク84(大きさが数μm×数十μm、例えば、1μm×200μm)からなる。 In order to correct the defect of the reflective mask blank, it is necessary to accurately grasp the position of the defect. Therefore, in order to measure the defect position, a reference mark serving as a reference for the defect position may be arranged on the reflective mask blank or the substrate with a multilayer reflective film for manufacturing the reflective mask blank. Specific examples of the reference marks are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). For example, the reference mark shown in FIG. 6A is arranged on the outside of the fine mark 82 having a size of several μm × several μm (for example, 5 μm × 5 μm), and detects the position of the fine mark 82. Auxiliary mark 84 (size is several μm × several tens μm, for example, 1 μm × 200 μm).
基準マークを形成する方法としては、特許文献3に記載されているようなレーザー光又は集束イオンビームなどのエネルギー線を用いた手法及びインデンテーションなどの物理的な描画、並びにフォトリソグラフィー法が挙げられている。しかしながら、基準マークを形成する方法としてフォトリソグラフィー法を使用するには困難であった。その困難な理由としては、基準マークが基板のパターン領域外の基板周縁部に形成されることが挙げられる。 Examples of the method for forming the reference mark include a method using an energy beam such as a laser beam or a focused ion beam as described in Patent Document 3, physical drawing such as indentation, and a photolithography method. ing. However, it has been difficult to use a photolithography method as a method of forming the reference mark. The reason for this difficulty is that the reference mark is formed on the peripheral edge of the substrate outside the pattern area of the substrate.
基板上にレジスト液をスピンコート法にて塗布する場合、パターン領域外の基板周縁部は、レジスト層の膜厚が厚くなりやすく、泡や異物が集められやすい。また、基板周縁部は、スピン回転によって泡や異物が集められやすい。また、このような基板周縁部にフォトリソグラフィー法によって基準マークを形成しても、基準マークの輪郭が直線的になりにくい。 When a resist solution is applied onto a substrate by a spin coating method, the film thickness of the resist layer tends to be thick at the peripheral edge of the substrate outside the pattern region, and bubbles and foreign substances are easily collected. Further, bubbles and foreign substances are easily collected at the peripheral edge of the substrate by spin rotation. Further, even if the reference mark is formed on the peripheral portion of the substrate by the photolithography method, the outline of the reference mark is not easily linear.
特に、ルテニウム(Ru)保護膜及びMoとSiを交互に積層した多層反射膜の表面にレジスト液を塗布する場合、レジスト液を塗布する表面(被塗布面)の表面エネルギーが低いため、レジスト液の被塗布面に対する濡れ性が悪く、被塗布面は塗布したレジスト液をはじきやすい。被塗布面のレジスト液に対する濡れ性が悪い場合には、レジスト液が被塗布面を濡らす前に乾き始めてしまい、被塗布面とレジスト層との間に気泡状の空間が形成されることがある。このような空間は、例えば10nm以下の微細な欠陥となる。 In particular, when a resist solution is applied to the surface of a ruthenium (Ru) protective film and a multilayer reflective film in which Mo and Si are alternately laminated, the surface energy (surface to be applied) on which the resist solution is applied has a low surface energy. The wettability to the coated surface is poor, and the coated surface tends to repel the coated resist solution. When the wettability of the coated surface with respect to the resist solution is poor, the resist solution starts to dry before wetting the coated surface, and a bubble-like space may be formed between the coated surface and the resist layer. . Such a space becomes a fine defect of, for example, 10 nm or less.
また、また、基準マークには、高い水準の寸法精度が要求されている。基準マークが、例えば図6(b)に示すような十字型の場合、交点として定められる点は、複数の個所で縦線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線と、複数の個所で横線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線との交点から定められる。例えば、線幅の測定個所に被塗布面の濡れ性の悪さに起因する微細な欠陥が発生していると、線の輪郭が荒れてしまい正しく線幅が測定できず、十字の交点位置にずれが生じる。したがって、Ru保護膜や多層反射膜にフォトリソグラフィー法を使用して基準マークを形成することは、非常に困難であった。 In addition, the standard mark is required to have a high level of dimensional accuracy. In the case where the reference mark has a cross shape as shown in FIG. 6B, for example, the points determined as the intersections are obtained by measuring the line widths of the vertical lines at a plurality of locations and connecting the midpoints of the line widths. It is determined from the intersection of the center line and the center line obtained by measuring the line width of the horizontal line at a plurality of locations and connecting the midpoints of the line width. For example, if a fine defect due to poor wettability of the coated surface occurs at the measurement point of the line width, the outline of the line becomes rough and the line width cannot be measured correctly, and the crossing position shifts. Occurs. Therefore, it has been very difficult to form the reference mark on the Ru protective film or the multilayer reflective film by using the photolithography method.
さらに、基準マーク形成を目的としたレジスト層であったとしても、パターン領域に欠陥ができることは望ましくないという実情もある。なぜならば、基準マークを形成する目的でレジスト層のマークを現像してエッチング処理をする場合に、パターン領域に気泡状の欠陥がある場合には、その部分がマークと一緒にエッチングされることになる。つまり、パターン形成領域に事故的な欠陥が生じてしまう。 Furthermore, even if the resist layer is for the purpose of forming a reference mark, there is a fact that it is not desirable that the pattern area has a defect. This is because, when a resist layer mark is developed and etched for the purpose of forming a reference mark, if there is a bubble-like defect in the pattern region, that portion is etched together with the mark. Become. That is, an accidental defect occurs in the pattern formation region.
そこで、本発明は、半導体装置の製造等に使用されるEUVリソグラフィー用の反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法において、フォトリソグラフィー法を用いて基準マークを形成する場合に、パターン形成領域における欠陥の発生が抑制され、かつ直線的な輪郭の基準マークを形成するための製造方法を得ることを目的とする。 Therefore, the present invention relates to a reflective mask blank for EUV lithography used for manufacturing a semiconductor device and a manufacturing method of a reflective mask, in the case where a reference mark is formed using a photolithography method. An object of the present invention is to obtain a manufacturing method for forming a fiducial mark having a linear outline in which generation of defects is suppressed.
本発明は、下記の構成1〜11であることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法、及び下記の構成12であることを特徴とする反射型マスクの製造方法である。 This invention is the manufacturing method of the reflective mask blank characterized by being the following structures 1-11, and the manufacturing method of the reflective mask characterized by the following structure 12.
(構成1)
本発明の構成1は、マスクブランク基板の主表面上に反射用薄膜を有する反射型マスクブランクの製造方法であって、前記反射用薄膜が、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層させた多層反射膜を少なくとも含み、前記反射型マスクブランクの製造方法が、前記反射用薄膜を有する前記マスクブランク基板を用意する工程と、前記反射用薄膜の上面に、レジスト層を形成するためのレジスト層形成工程と、前記レジスト層を用いたリソグラフィープロセスによって、前記多層反射膜の少なくとも一部を除去することにより、前記反射型マスクブランクの欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを形成する基準マーク形成工程とを含み、前記レジスト層形成工程が、前記反射用薄膜の上面にレジスト液を滴下して供給する滴下工程と、滴下した前記レジスト液を均一に広げる均一化工程と、を含み、前記滴下工程が、前記マスクブランク基板の回転が静止しているか、又は、滴下された前記レジスト液が前記マスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度から、第1の回転速度に至るまで、前記マスクブランク基板の回転速度を加速する回転加速段階を含み、前記均一化工程が、前記マスクブランク基板の回転速度を、前記第1の回転速度よりも低速の回転速度である第2の回転速度で維持する低回転速度段階と、前記マスクブランク基板の回転速度を、前記第1の回転速度よりも高速の第3の回転速度で維持する高回転速度段階とを含む、反射型マスクブランクの製造方法である。
(Configuration 1)
Configuration 1 of the present invention is a method of manufacturing a reflective mask blank having a reflective thin film on a main surface of a mask blank substrate, wherein the reflective thin film alternately has a high refractive index layer and a low refractive index layer. In order to form a resist layer on the upper surface of the reflective thin film, the manufacturing method of the reflective mask blank includes at least a multilayer reflective film laminated, and the step of preparing the mask blank substrate having the reflective thin film A reference mark serving as a reference for a defect position in the defect information of the reflective mask blank is formed by removing at least a part of the multilayer reflective film by a resist layer forming step and a lithography process using the resist layer. A drip process in which the resist layer forming process drops and supplies a resist solution onto the upper surface of the reflective thin film. A step of uniformly spreading the dropped resist solution, and the step of dropping comprises rotating the mask blank substrate stationary or rotating the mask blank substrate. A rotational acceleration step of accelerating the rotational speed of the mask blank substrate from the rotational speed that does not substantially move by the action of the first to the rotational speed, and the uniformizing step includes the rotational speed of the mask blank substrate. Is maintained at a second rotational speed that is a rotational speed lower than the first rotational speed, and the rotational speed of the mask blank substrate is set to a first rotational speed higher than the first rotational speed. And a high rotational speed stage maintained at a rotational speed of 3.
本発明の構成1の反射型マスクブランクの製造方法により、半導体装置の製造等に使用されるEUVリソグラフィー用の反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法において、フォトリソグラフィー法を用いて基準マークを形成する場合に、パターン形成領域における欠陥の発生が抑制され、かつ直線的な輪郭の基準マークを形成することができる。 In the reflective mask blank manufacturing method according to Configuration 1 of the present invention, in the reflective mask blank for EUV lithography and the reflective mask manufacturing method used for manufacturing a semiconductor device or the like, a reference mark is formed using a photolithography method. In the formation, it is possible to suppress the occurrence of defects in the pattern formation region and form a reference mark having a linear outline.
(構成2)
本発明の構成2は、前記反射用薄膜の上面が、前記多層反射膜の上面であることを特徴とする、構成1に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。反射用薄膜の上面が、多層反射膜の上面であることにより、形成した基準マークのコントラストを高めることができる。
(Configuration 2)
Configuration 2 of the present invention is the method for manufacturing a reflective mask blank according to Configuration 1, wherein the upper surface of the reflective thin film is the upper surface of the multilayer reflective film. Since the upper surface of the reflective thin film is the upper surface of the multilayer reflective film, the contrast of the formed reference mark can be increased.
(構成3)
本発明の構成3は、前記反射用薄膜が、前記多層反射膜の上面に形成された保護膜を含み、前記反射用薄膜の上面が、前記保護膜の上面であることを特徴とする、構成1に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。反射用薄膜が、多層反射膜の上面に形成された保護膜を含むことにより、基準マーク形成工程の際、多層反射膜へダメージを、保護膜により防止することができる。
(Configuration 3)
Configuration 3 of the present invention is characterized in that the reflective thin film includes a protective film formed on an upper surface of the multilayer reflective film, and the upper surface of the reflective thin film is an upper surface of the protective film. 1 is a method for producing a reflective mask blank according to 1. When the reflective thin film includes a protective film formed on the upper surface of the multilayer reflective film, damage to the multilayer reflective film can be prevented by the protective film during the reference mark forming step.
(構成4)
本発明の構成4は、前記回転加速段階における前記マスクブランク基板の回転速度を加速するときの加速度が、150〜1500rpm/秒の実質的に一定の回転加速度であることを特徴とする、構成1〜3のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。回転加速段階におけるマスクブランク基板の回転速度を加速するときの加速度が、所定の範囲であることにより、被塗布面をレジスト液によって均一に濡れた状態にすることを確実にできる。
(Configuration 4)
According to Structure 4 of the present invention, the acceleration when the rotational speed of the mask blank substrate is accelerated in the rotational acceleration stage is a substantially constant rotational acceleration of 150 to 1500 rpm / second. It is a manufacturing method of the reflective mask blank of any one of -3. By accelerating the rotational speed of the mask blank substrate in the rotational acceleration stage within a predetermined range, it is possible to ensure that the surface to be coated is uniformly wetted with the resist solution.
(構成5)
本発明の構成5は、前記滴下工程が、前記回転加速段階の後に、前記マスクブランク基板の回転速度を前記第1の回転速度に維持する回転速度維持段階をさらに含むことを特徴とする、構成1〜4のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。滴下工程が、回転速度維持段階をさらに含むことにより、液膜の縁部にあるレジスト液も徐々に外方(基板周縁部)に向かって広げることを確実にでき、被塗布面をレジスト液によってより均一に濡れた状態にすることができる。
(Configuration 5)
The structure 5 of the present invention is characterized in that the dropping step further includes a rotation speed maintaining step of maintaining the rotation speed of the mask blank substrate at the first rotation speed after the rotation acceleration step. It is a manufacturing method of the reflective mask blank of any one of 1-4. By further including a rotation speed maintaining step, the dropping process can ensure that the resist solution at the edge of the liquid film gradually spreads outward (periphery of the substrate), and the surface to be coated is coated with the resist solution. It can be in a more uniformly wet state.
(構成6)
本発明の構成6は、前記第2の回転速度の2乗が、前記第1の回転速度の2乗の1/2以下であることを特徴とする、構成1〜5のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。基板の回転速度を、第1の回転速度から所定の範囲の第2の回転速度に低下させることにより、被塗布面の周縁部に加わっていた遠心力が、50%以下になる。そのため、基板周縁部に集中していたレジスト液が慣性力の働きにより効果的に回転中心に向けて戻ることができる。
(Configuration 6)
According to Configuration 6 of the present invention, in any one of Configurations 1 to 5, the square of the second rotation speed is ½ or less of the square of the first rotation speed. It is a manufacturing method of the reflective mask blank of description. By reducing the rotation speed of the substrate from the first rotation speed to the second rotation speed within a predetermined range, the centrifugal force applied to the peripheral portion of the coated surface becomes 50% or less. Therefore, the resist solution concentrated on the peripheral edge of the substrate can effectively return toward the center of rotation by the action of inertia.
(構成7)
本発明の構成7は、前記滴下工程と、前記均一化工程との間に、前記レジスト液の滴下を停止した状態で、前記マスクブランク基板の回転速度を前記第1の回転速度に維持する滴下停止工程をさらに含むことを特徴とする、構成1〜6のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。滴下工程と、均一化工程との間に、滴下停止工程をさらに含むことにより、液膜の縁部にあるレジスト液126も徐々に外方(基板周縁部)に向かって広げることをより確実にでき、被塗布面をレジスト液126によってさらに均一に濡れた状態にすることができる。
(Configuration 7)
Configuration 7 of the present invention is a dropping in which the rotation speed of the mask blank substrate is maintained at the first rotation speed in a state where the dropping of the resist solution is stopped between the dropping process and the homogenizing process. It is a manufacturing method of the reflective mask blank of any one of the structures 1-6 characterized by further including a stop process. By further including a dropping stop step between the dropping step and the homogenizing step, the resist solution 126 at the edge of the liquid film can be more gradually spread outward (substrate peripheral portion). In addition, the coated surface can be evenly wetted by the resist solution 126.
(構成8)
本発明の構成8は、前記反射用薄膜の上面が、スパッタリングにより成膜されたMo、Nb、Ru又はSiから選択される少なくとも1以上の元素が含まれる層の表面であることを特徴とする、構成1〜7のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。反射用薄膜の上面が、上述の所定の層であることにより、優れた反射率の反射用薄膜を得ることができる。特に、反射用薄膜の反射率を高めるには、屈折率の大きいMoを含む層を最上層とすることが好ましい。
(Configuration 8)
According to Structure 8 of the present invention, the upper surface of the reflective thin film is a surface of a layer containing at least one element selected from Mo, Nb, Ru, or Si formed by sputtering. These are the manufacturing methods of the reflective mask blank of any one of the structures 1-7. When the upper surface of the reflective thin film is the above-described predetermined layer, a reflective thin film having excellent reflectance can be obtained. In particular, in order to increase the reflectance of the reflective thin film, it is preferable that the Mo-containing layer having a large refractive index be the uppermost layer.
(構成9)
本発明の構成9は、前記第3の回転速度が、500rpm以上であることを特徴とする、構成1〜8のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。均一化工程が高回転速度段階を有することにより、被塗布面のレジスト液を振り切ることができ、他の要因に由来する異物を外方に飛ばすことができる。この結果、最終的に得られるマスクブランクの異物による欠陥も抑制される。
(Configuration 9)
A ninth aspect of the present invention is the reflective mask blank manufacturing method according to any one of the first to eighth aspects, wherein the third rotation speed is 500 rpm or more. Since the homogenization step has a high rotation speed step, the resist solution on the surface to be coated can be shaken off, and foreign matters derived from other factors can be blown outward. As a result, defects due to foreign matters in the finally obtained mask blank are also suppressed.
(構成10)
本発明の構成10は、前記マスクブランク基板の前記主表面上に、前記主表面の周縁部において前記マスクブランク基板の内側から外側に向かって膜厚が小さくなる膜厚傾斜領域が設けられるように前記多層反射膜が形成されていることを特徴とする、構成1〜9のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。多層反射膜の膜厚が小さい膜厚傾斜領域に基準マークを形成することにより、基準マークの形成時間を短くすることができる。また、基準マークの形成のために、レジスト層に描画する際には、周縁部の盛り上がりによる描画不良が起きにくくなるため、直線的な輪郭を有する基準マーク80を形成することが可能になる。
(Configuration 10)
According to the tenth aspect of the present invention, on the main surface of the mask blank substrate, a film thickness gradient region in which the film thickness decreases from the inner side to the outer side of the mask blank substrate at the peripheral portion of the main surface is provided. 10. The method for manufacturing a reflective mask blank according to any one of configurations 1 to 9, wherein the multilayer reflective film is formed. By forming the reference mark in the thickness gradient region where the thickness of the multilayer reflective film is small, the formation time of the reference mark can be shortened. In addition, when drawing on the resist layer for forming the reference mark, drawing defects due to the rising of the peripheral portion are less likely to occur, so that the reference mark 80 having a linear outline can be formed.
(構成11)
本発明の構成11は、前記反射用薄膜の上面に吸収体膜を形成する吸収体膜形成工程を含むことを特徴とする、構成1〜10のいずれか1項に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。EUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、所定の吸収体膜を備えることにより、EUVリソグラフィー用反射型マスクブランクを得ることができる。
(Configuration 11)
The structure 11 of the present invention includes an absorber film forming step of forming an absorber film on the upper surface of the reflective thin film. The reflective mask blank according to any one of the structures 1 to 10, It is a manufacturing method. By providing a predetermined absorber film on the multilayer reflective film of the substrate with the multilayer reflective film for EUV lithography, a reflective mask blank for EUV lithography can be obtained.
(構成12)
本発明は、本発明の構成12は、構成11に記載の反射型マスクブランクの製造方法によって製造された反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングするパターニング形成工程を有することを特徴とする、反射型マスクの製造方法である。本発明の反射型マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することで、高精度のパターンを有する半導体デバイスを製造することができる。
(Configuration 12)
The present invention is characterized in that the structure 12 of the present invention includes a patterning process for patterning the absorber film of the reflective mask blank manufactured by the method for manufacturing a reflective mask blank according to the structure 11. It is a manufacturing method of a reflective mask. By using the reflective mask of the present invention and exposing and transferring a transfer pattern onto a resist film on a semiconductor substrate, a semiconductor device having a highly accurate pattern can be manufactured.
本発明により、半導体装置の製造等に使用されるEUVリソグラフィー用の反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法において、フォトリソグラフィー法を用いて基準マークを形成する場合に、パターン形成領域における欠陥の発生が抑制され、かつ直線的な輪郭の基準マークを形成するための製造方法を得ることができる。 According to the present invention, in a reflective mask blank for EUV lithography and a reflective mask manufacturing method used for manufacturing a semiconductor device or the like, when a reference mark is formed using a photolithography method, a defect in a pattern formation region is detected. It is possible to obtain a manufacturing method for suppressing the occurrence and forming a reference mark having a linear outline.
本発明は、マスクブランク基板の主表面71上に反射用薄膜を有する反射型マスクブランク1の製造方法である(図12及び図13参照)。図13に、本発明の製造方法により製造できる反射型マスクブランク基準マーク80の形成個所を例示する。本発明のEUVリソグラフィー用の反射型マスクブランク1の製造方法は、レジスト層を用いたリソグラフィープロセスによって、反射型マスクブランク1の欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク80を形成する基準マーク形成工程を有する。図7に、本発明の製造方法に用いることのできるレジスト液塗布装置(回転塗布装置120)を例示する。本発明者らは、基準マーク形成工程のリソグラフィープロセスにおいて、レジスト層を形成する際に、レジスト液126の滴下後、基板の回転速度を所定の回転加速度で加速するならば、表面エネルギーの比較的低い被塗布面であっても、被塗布面全体をレジスト液126で濡らすことができるため、微細な気泡に起因する欠陥が生じにくいことを見出した。この知見に基づき、本発明の製造方法によれば、EUVリソグラフィー用の反射型マスクブランク1に、パターン形成領域における欠陥の発生が抑制され、かつ直線的な輪郭の基準マーク80を形成することができることを見出し、本発明に至った。 The present invention is a method of manufacturing a reflective mask blank 1 having a reflective thin film on a main surface 71 of a mask blank substrate (see FIGS. 12 and 13). FIG. 13 exemplifies a portion where the reflective mask blank reference mark 80 that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention is formed. The manufacturing method of the reflective mask blank 1 for EUV lithography according to the present invention includes a reference mark formation for forming a reference mark 80 that serves as a reference for a defect position in defect information of the reflective mask blank 1 by a lithography process using a resist layer. Process. FIG. 7 illustrates a resist solution coating apparatus (rotary coating apparatus 120) that can be used in the manufacturing method of the present invention. In the lithography process of the fiducial mark forming step, the inventors of the present invention have a relatively large surface energy if the rotational speed of the substrate is accelerated at a predetermined rotational acceleration after the resist solution 126 is dropped when the resist layer is formed. It has been found that even if the surface to be coated is low, the entire surface to be coated can be wetted with the resist solution 126, so that defects due to fine bubbles are unlikely to occur. Based on this knowledge, according to the manufacturing method of the present invention, the generation of defects in the pattern formation region can be suppressed and the reference mark 80 having a linear outline can be formed on the reflective mask blank 1 for EUV lithography. As a result, the inventors have found out that the present invention can be achieved.
図8及び図14に符号115として示す多層反射膜付き基板115表面の欠陥情報は、例えば、検査光源の波長として266nmのUVレーザーや、193nmのArFエキシマレーザーのレーザー光を多層反射膜12表面に照射し、その反射光から異物を検出する検査方法、及びマスクパターン露光に用いる波長と同じ波長のEUV光を用いて欠陥を検出する同波長(at wavelength)欠陥検査法などが挙げられる。欠陥検査では、多層反射膜付き基板115表面に形成された基準マーク80を利用することにより、多層反射膜付き基板115の欠陥の位置情報を正確に把握し、記憶することができる。 Defect information on the surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115 indicated by reference numeral 115 in FIGS. 8 and 14 is, for example, a laser light of 266 nm UV laser or 193 nm ArF excimer laser as the wavelength of the inspection light source on the surface of the multilayer reflective film 12. Examples include an inspection method for irradiating and detecting foreign matter from the reflected light, and an at-wavelength defect inspection method for detecting defects using EUV light having the same wavelength as that used for mask pattern exposure. In the defect inspection, by using the reference mark 80 formed on the surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115, the positional information of the defect of the multilayer reflective film-coated substrate 115 can be accurately grasped and stored.
上述の欠陥検査を行う場合には、図9に示すような吸収体膜パターン22を形成する際に、吸収体膜パターン22の形成位置を規定するための吸収体パターンマスクと、上述の多層反射膜付き基板115を用いた反射型マスクブランク1との相対位置を記憶した欠陥位置情報に基づいて決定することができる。このときに、吸収体膜パターン22が反射型マスクブランク1上の欠陥を覆い隠すように、吸収体パターンマスクの位置決めをすることが可能である。決定した相対位置に基づいて、反射型マスクブランク1上に吸収体膜パターン22を形成することができる。このようにして吸収体膜パターン22を形成した反射型マスク2は、欠陥が吸収体膜パターン22の下に隠れていることになる。そのため、この反射型マスク2を用いた半導体基板への露光投影の際に、欠陥に起因する悪影響を防止することができる。 When performing the above-described defect inspection, when forming the absorber film pattern 22 as shown in FIG. 9, the absorber pattern mask for defining the formation position of the absorber film pattern 22 and the above-described multilayer reflection The relative position with respect to the reflective mask blank 1 using the film-coated substrate 115 can be determined based on the stored defect position information. At this time, the absorber pattern mask can be positioned so that the absorber film pattern 22 covers the defects on the reflective mask blank 1. The absorber film pattern 22 can be formed on the reflective mask blank 1 based on the determined relative position. In the reflective mask 2 in which the absorber film pattern 22 is formed in this way, the defect is hidden under the absorber film pattern 22. Therefore, adverse effects due to defects can be prevented during exposure projection onto a semiconductor substrate using the reflective mask 2.
図8は本発明の反射型マスクブランク1の一例の断面模式図、図9は本発明の反射型マスク2の一例の断面模式図である。また、図10は本発明の反射型マスク2の製造方法の概略工程の一例を示す断面模式図である。本発明の反射型マスクブランク1では、ガラス基板11上に、EUV光31を反射する多層反射膜12が形成される。尚、本明細書において、EUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115(単に、「多層反射膜付き基板115」ともいう。)とは、ガラス基板11上に、EUV光31を反射する多層反射膜12が形成されたものである。また、本明細書に記載のEUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115は、ガラス基板11上に、EUV光31を反射する多層反射膜12と、さらに、多層反射膜12上に保護膜13(キャッピング層)とが形成されたものも含む。保護膜13を形成することにより、吸収体膜パターン22形成時に多層反射膜12を保護することができる。また、本明細書に記載のEUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115とは、多層反射膜12や保護膜13上にレジスト膜19が形成されたものも含む。また、本明細書に記載のEUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115は、さらに、ガラス基板11の多層反射膜12が設けられた主表面71に対して反対側の主表面71に形成された導電膜18を含むことができる。 FIG. 8 is a schematic sectional view of an example of the reflective mask blank 1 of the present invention, and FIG. 9 is a schematic sectional view of an example of the reflective mask 2 of the present invention. FIG. 10 is a schematic sectional view showing an example of a schematic process of the manufacturing method of the reflective mask 2 of the present invention. In the reflective mask blank 1 of the present invention, the multilayer reflective film 12 that reflects the EUV light 31 is formed on the glass substrate 11. In this specification, the substrate 115 with a multilayer reflective film for EUV lithography (also simply referred to as “substrate 115 with a multilayer reflective film”) refers to the multilayer reflective film 12 that reflects the EUV light 31 on the glass substrate 11. Is formed. Further, the substrate 115 with a multilayer reflective film for EUV lithography described in this specification includes a multilayer reflective film 12 that reflects the EUV light 31 on the glass substrate 11, and a protective film 13 (capping) on the multilayer reflective film 12. Layer) is also included. By forming the protective film 13, the multilayer reflective film 12 can be protected when the absorber film pattern 22 is formed. Further, the substrate 115 with a multilayer reflective film for EUV lithography described in this specification includes those in which a resist film 19 is formed on the multilayer reflective film 12 or the protective film 13. In addition, the substrate 115 with the multilayer reflective film for EUV lithography described in the present specification is further conductive on the main surface 71 opposite to the main surface 71 provided with the multilayer reflective film 12 of the glass substrate 11. A membrane 18 can be included.
本明細書において、マスクブランクの原料となる基板を「マスクブランク基板」という。また、反射型マスクブランクを製造するための、多層反射膜12等が形成されていない基板、多層反射膜付き基板115及びその他の所定の薄膜が形成された基板を総称して、単に、「基板」という場合がある。また、多層反射膜付き基板115において、「マスクブランク基板の回転又は静止」という場合には、多層反射膜付き基板115全体として回転又は静止していることを意味する。「反射用薄膜」とは、多層反射膜12を少なくとも含み、場合によりさらに保護膜13及び/又は吸収体膜16を含む薄膜をいう。 In this specification, a substrate that is a raw material for a mask blank is referred to as a “mask blank substrate”. Further, a substrate on which the multilayer reflective film 12 or the like for manufacturing the reflective mask blank, the substrate with the multilayer reflective film 115 and the substrate on which the other predetermined thin film is formed are collectively referred to simply as “substrate”. " Further, in the substrate 115 with a multilayer reflective film, the phrase “rotation or stationary of the mask blank substrate” means that the substrate 115 with the multilayer reflective film as a whole is rotated or stationary. The “reflective thin film” refers to a thin film including at least the multilayer reflective film 12 and optionally further including the protective film 13 and / or the absorber film 16.
本発明の反射型マスク2の製造方法に用いる反射型マスクブランク1の例は、図8に示すように構成されている。すなわち、図8の例は、ガラス基板11上に、順に、EUV領域を含む短波長域の露光光を反射する多層反射膜12、吸収体膜パターン22形成時及び吸収体膜パターン22修正時に多層反射膜12を保護する保護膜13、及びEUV領域を含む短波長域の露光光を吸収する吸収体膜16を有する。図8に示す例では、吸収体膜16は、下層を、EUV領域を含む短波長域の露光光吸収体層14とし、上層を、吸収体膜パターン22の検査に使用する検査光に対する低反射層15とした二層構造で構成さている。 An example of the reflective mask blank 1 used in the manufacturing method of the reflective mask 2 of the present invention is configured as shown in FIG. That is, in the example of FIG. 8, the multilayer reflective film 12 that reflects exposure light in a short wavelength region including the EUV region, the absorber film pattern 22, and the multilayer when the absorber film pattern 22 is corrected are sequentially formed on the glass substrate 11. A protective film 13 that protects the reflective film 12 and an absorber film 16 that absorbs exposure light in a short wavelength region including the EUV region are included. In the example shown in FIG. 8, the absorber film 16 has a lower layer as the exposure light absorber layer 14 in a short wavelength region including the EUV region, and an upper layer as a low reflection with respect to the inspection light used for the inspection of the absorber film pattern 22. The layer 15 has a two-layer structure.
また、図9に示すように、本発明により得られる反射型マスク2は、上記のような反射型マスクブランク1における吸収体膜16(すなわち低反射層15及び露光光吸収体層14)がパターン状に形成されたものである。尚、上記のような積層構成の吸収体膜16を備える反射型マスク2において、マスク表面の吸収体膜16を、露光光を吸収する層と、マスクパターン検査波長に対して反射率の小さい層とにそれぞれ機能を分離して積層構成することにより、マスクパターン検査時のコントラストを十分得ることができる。 Further, as shown in FIG. 9, the reflective mask 2 obtained by the present invention has a pattern of the absorber film 16 (that is, the low reflective layer 15 and the exposure light absorber layer 14) in the reflective mask blank 1 as described above. It is formed in a shape. In the reflective mask 2 including the absorber film 16 having the laminated structure as described above, the absorber film 16 on the mask surface includes a layer that absorbs exposure light and a layer that has a low reflectance with respect to the mask pattern inspection wavelength. Further, by separating the functions from each other and forming a laminated structure, a sufficient contrast at the time of mask pattern inspection can be obtained.
本発明により得られる反射型マスク2は、従来のフォトリソグラフィー法による転写限界を上回る、より微細なパターンの転写を可能とするため、EUV光31の領域を含む短波長域の光を使用するリソグラフィーに用いられ、EUV露光光用の反射型マスク2として使用することができるものである。 The reflective mask 2 obtained by the present invention is a lithography that uses light in a short wavelength region including the region of the EUV light 31 in order to enable transfer of a finer pattern that exceeds the transfer limit by the conventional photolithography method. It can be used as a reflective mask 2 for EUV exposure light.
図2に示すように、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、反射用薄膜を有するマスクブランク基板を用意する基板準備工程(S1)と、基準マークを形成する基準マーク形成工程(S2)とを含む。本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、さらに、保護膜形成工程(S3)と、吸収体膜形成工程(S4)とを含むことができる。 As shown in FIG. 2, the reflective mask blank 1 manufacturing method of the present invention includes a substrate preparation step (S1) for preparing a mask blank substrate having a reflective thin film, and a reference mark forming step (S2) for forming a reference mark. ). The manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention can further include a protective film forming step (S3) and an absorber film forming step (S4).
まず、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法の基板準備工程(S1)について説明する。 First, the board | substrate preparation process (S1) of the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of this invention is demonstrated.
EUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115に用いる基板11は、良好な平滑性及び平坦度が得られることから、ガラス基板11を好ましく用いることができる。具体的には、基板11の材料として、合成石英ガラス、及び低熱膨張の特性を有するSiO2−TiO2系ガラス(2元系(SiO2−TiO2)及び3元系(SiO2−TiO2−SnO2等))、例えばSiO2−Al2O3−Li2O系の結晶化ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどを挙げることができる。 As the substrate 11 used for the substrate 115 with a multilayer reflective film for EUV lithography, good smoothness and flatness can be obtained, and therefore the glass substrate 11 can be preferably used. Specifically, as the material of the substrate 11, the synthetic quartz glass, and low thermal expansion of SiO 2 -TiO 2 type glass (2-way system having the characteristics (SiO 2 -TiO 2) and ternary (SiO 2 -TiO 2 -SnO 2 etc.), for example, SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O-based crystallized glass, crystallized glass on which β-quartz solid solution is precipitated, and the like.
ガラス基板11は0.2nmRms以下の平滑な表面と100nm以下の平坦度を有していることが、高反射率及び高転写精度を得るために好ましい。尚、本発明において平滑性を示す単位Rmsは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。また、本発明における平坦度は、TIR(total indicated reading)で示される表面の反り(変形量)を示す値である。これは、ガラス基板11の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ガラス基板11の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。平滑性は10μm角エリアでの平滑性、平坦度は142mm角エリアでの平坦度で示している。 The glass substrate 11 preferably has a smooth surface of 0.2 nmRms or less and a flatness of 100 nm or less in order to obtain high reflectance and high transfer accuracy. In the present invention, the unit Rms indicating smoothness is the root mean square roughness, and can be measured with an atomic force microscope. Further, the flatness in the present invention is a value indicating the surface warpage (deformation amount) indicated by TIR (total indicated reading). This is because when the plane determined by the least square method based on the surface of the glass substrate 11 is a focal plane, the highest position of the surface of the glass substrate 11 above the focal plane and the lowest position below the focal plane. The absolute value of the height difference at a low position. Smoothness is indicated by smoothness in a 10 μm square area, and flatness is indicated by flatness in a 142 mm square area.
尚、ガラス基板11の「主表面71」とは、図12に例示するように、ガラス基板11の周囲及びその近傍の部分(側面72及び面取面73)を除く表面のことをいう。すなわち、ガラス基板11の「主表面71」とは、図12において、対向する2つの「主表面71」として示される表面をいう。 The “main surface 71” of the glass substrate 11 refers to the surface excluding the periphery of the glass substrate 11 and the vicinity thereof (side surface 72 and chamfered surface 73), as illustrated in FIG. That is, the “main surface 71” of the glass substrate 11 refers to a surface shown as two “main surfaces 71” facing each other in FIG.
本発明の製造方法により製造される反射型マスクブランク1は、基板11の主表面71上形成される反射用薄膜が、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層させた多層反射膜12を少なくとも含む。本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、反射用薄膜の上面が、多層反射膜12の上面であることが好ましい。 A reflective mask blank 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention is a multilayer reflective film in which a reflective thin film formed on a main surface 71 of a substrate 11 is formed by alternately stacking a high refractive index layer and a low refractive index layer. 12 is included. In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the upper surface of the reflective thin film is preferably the upper surface of the multilayer reflective film 12.
ガラス基板11の主表面71上に形成される多層反射膜12は、EUV領域を含む短波長域の露光光を反射する材質で構成される。多層反射膜12は、EUV光31などの短波長域の光に対する反射率が極めて高い材質で構成することが、反射型マスク2として使用する際のコントラストを高められるので特に好ましい。高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層させた構成の多層反射膜12は、EUV光31などの短波長域の光に対する反射率が極めて高く、反射型マスク2として使用する際のコントラストを高めることができるため、多層反射膜12として好適に用いることができる。 The multilayer reflective film 12 formed on the main surface 71 of the glass substrate 11 is made of a material that reflects exposure light in a short wavelength region including the EUV region. The multilayer reflective film 12 is particularly preferably made of a material having a very high reflectance with respect to light in a short wavelength region such as the EUV light 31 because the contrast when used as the reflective mask 2 can be enhanced. The multilayer reflective film 12 having a structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated has an extremely high reflectance with respect to light in a short wavelength region such as the EUV light 31, and is used when the reflective mask 2 is used. Since the contrast can be increased, it can be suitably used as the multilayer reflective film 12.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、反射用薄膜の上面が、スパッタリングにより成膜されたMo、Nb、Ru又はSiから選択される少なくとも1以上の元素が含まれる層の表面であることが好ましい。反射用薄膜の上面が、上述の所定の層であることにより、優れた反射率の反射用薄膜を得ることができる。特に、反射用薄膜の反射率を高めるには、屈折率の大きいMoを含む層を最上層とすることが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the upper surface of the reflective thin film is the surface of a layer containing at least one element selected from Mo, Nb, Ru, or Si formed by sputtering. It is preferable. When the upper surface of the reflective thin film is the above-described predetermined layer, a reflective thin film having excellent reflectance can be obtained. In particular, in order to increase the reflectance of the reflective thin film, it is preferable that the Mo-containing layer having a large refractive index be the uppermost layer.
多層反射膜12を構成する高屈折率層の材料として、Mo、Nb、Ru及びRhからなる群から選択される少なくとも一つの材料を用いることが好ましい。また、多層反射膜12を構成する低屈折率層の材料として、Si及びSi化合物からなる群から選択される少なくとも一つの材料を用いることが好ましい。本発明の製造方法では、多層反射膜12の高屈折率層がモリブデン(Mo)であって、低屈折率層がケイ素(Si)であることが好ましい。シリコン(Si)とモリブデン(Mo)との薄膜を交互に積層した周期積層膜は、12〜14nm程度の軟X線領域であるEUV光31の多層反射膜12として、好適に用いることができる。通常は、高屈折率層及び低屈折率層の薄膜(数nm程度の厚さ)を30〜60周期、好ましくは40周期(層数)繰り返して積層し多層反射膜12とする。周期積層膜の製造方法の一例として、イオンビームスパッタリング法により、Siターゲットを用いてSi層を成膜し、その後、Moターゲットを用いてMo層を成膜し、これを1周期として、30〜60周期、好ましくは40周期積層することにより、多層反射膜12を得ることができる。 It is preferable to use at least one material selected from the group consisting of Mo, Nb, Ru and Rh as the material of the high refractive index layer constituting the multilayer reflective film 12. Moreover, it is preferable to use at least one material selected from the group consisting of Si and Si compounds as the material of the low refractive index layer constituting the multilayer reflective film 12. In the manufacturing method of the present invention, it is preferable that the high refractive index layer of the multilayer reflective film 12 is molybdenum (Mo) and the low refractive index layer is silicon (Si). A periodic laminated film in which thin films of silicon (Si) and molybdenum (Mo) are alternately laminated can be suitably used as the multilayer reflective film 12 for EUV light 31 that is a soft X-ray region of about 12 to 14 nm. Usually, a thin film (thickness of about several nm) of a high refractive index layer and a low refractive index layer is laminated by repeating 30 to 60 cycles, preferably 40 cycles (number of layers) to form the multilayer reflective film 12. As an example of a method for producing a periodic laminated film, an ion beam sputtering method is used to form a Si layer using a Si target, and then a Mo layer is formed using a Mo target. The multilayer reflective film 12 can be obtained by laminating 60 periods, preferably 40 periods.
EUV光31の領域で使用されるその他の多層反射膜12の例としては、Ru/Si周期多層反射膜、Mo/Be周期多層反射膜、Mo化合物/Si化合物周期多層反射膜、Si/Nb周期多層反射膜、Si/Mo/Ru周期多層反射膜、Si/Mo/Ru/Mo周期多層反射膜及びSi/Ru/Mo/Ru周期多層反射膜などが挙げられる。 Examples of other multilayer reflective films 12 used in the EUV light 31 region include Ru / Si periodic multilayer reflective films, Mo / Be periodic multilayer reflective films, Mo compound / Si compound periodic multilayer reflective films, and Si / Nb periods. Examples include multilayer reflective films, Si / Mo / Ru periodic multilayer reflective films, Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer reflective films, and Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer reflective films.
多層反射膜12の成膜は、例えばイオンビームスパッタリング法やマグネトロンスパッタリング法などを用いて行うことができる。特に、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法に用いる多層反射膜付き基板115では、多層反射膜12を、イオンビームスパッタリング法により成膜することが好ましい。イオンビームスパッタリング法により、所定の膜厚の高屈折率層及び低屈折率層を再現性良く周期的に形成することができる。 The multilayer reflective film 12 can be formed using, for example, an ion beam sputtering method or a magnetron sputtering method. In particular, in the multilayer reflective film-coated substrate 115 used in the method for manufacturing the reflective mask blank 1 of the present invention, the multilayer reflective film 12 is preferably formed by an ion beam sputtering method. By the ion beam sputtering method, a high refractive index layer and a low refractive index layer having a predetermined thickness can be periodically formed with good reproducibility.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法に用いる多層反射膜付き基板115では、基板11の主表面71の法線に対して、高屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度が、低屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度より大きくなるように、多層反射膜12を成膜することが好ましい。 In the substrate with multilayer reflective film 115 used in the method for manufacturing the reflective mask blank 1 of the present invention, the incident angle of the sputtered particles 66 for forming the high refractive index layer with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. However, it is preferable to form the multilayer reflective film 12 so as to be larger than the incident angle of the sputtered particles 66 for forming the low refractive index layer.
図16に、集束イオンビームスパッタリング法による成膜装置の概念図を示す。図16に、集束イオンビームスパッタリング法の際の、基板11の主表面71の法線に対するスパッタ粒子66の入射角度αを示す。集束イオンビームスパッタリング法の場合、入射角度αは、集束イオンビーム64がターゲット62に入射することにより発生するスパッタ粒子66が、基板11へ入射するときの基板11の主表面71の法線に対する角度である。高屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度α1を、低屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度α2より大きくすると、高屈折率材料の飛散粒子の運動エネルギーが基板11の表面に対する垂直方向の成分と、基板11に対して平行方向の成分に分散される。そのため、高屈折率材料の飛散粒子が低屈折率層に被着するときの衝突エネルギーを小さくすることができる。これにより、高屈折率材料の低屈折率層への拡散が起こることを抑制することができ、金属拡散層の形成を抑えることができる。このため、拡散防止層を設けずに多層反射膜12の構成材料のみで高い反射率を有する多層反射膜12を得ることができる。また、このような方法で作られた多層反射膜12を用いることにより、基準マーク80形成時のエッチングによる加工速度を向上させることができる。 FIG. 16 shows a conceptual diagram of a film forming apparatus using a focused ion beam sputtering method. FIG. 16 shows the incident angle α of the sputtered particles 66 with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11 in the focused ion beam sputtering method. In the case of the focused ion beam sputtering method, the incident angle α is an angle with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11 when the sputtered particles 66 generated when the focused ion beam 64 is incident on the target 62 are incident on the substrate 11. It is. When the incident angle α 1 of the sputtered particles 66 for forming the high refractive index layer is larger than the incident angle α 2 of the sputtered particles 66 for forming the low refractive index layer, the scattered particles of the high refractive index material Kinetic energy is dispersed into a component in a direction perpendicular to the surface of the substrate 11 and a component in a direction parallel to the substrate 11. Therefore, the collision energy when the scattering particles of the high refractive index material adhere to the low refractive index layer can be reduced. Thereby, it is possible to suppress the diffusion of the high refractive index material to the low refractive index layer, and it is possible to suppress the formation of the metal diffusion layer. For this reason, it is possible to obtain the multilayer reflective film 12 having a high reflectance only with the constituent material of the multilayer reflective film 12 without providing the diffusion prevention layer. In addition, by using the multilayer reflective film 12 made by such a method, the processing speed by etching when forming the reference mark 80 can be improved.
Mo等の高屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度α1は、40度以上90度未満であることが好ましい。また、Si等の低屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子66の入射角度α2は、5度以上60度以下であることが好ましい。上記入射角度を用いて多層反射膜12を成膜することにより、基準マーク80形成時のエッチングによる加工速度をさらに向上させることができる。 The incident angle alpha 1 of the sputtered particles 66 for forming the high refractive index layer such as Mo is preferably less than 40 degrees than 90 degrees. Further, the incident angle alpha 2 of the sputtered particles 66 for forming the low refractive index layer of Si or the like is preferably equal to or less than 60 degrees 5 degrees. By forming the multilayer reflective film 12 using the incident angle, the processing speed by etching when forming the reference mark 80 can be further improved.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、基板11の主表面71上に、主表面71の周縁部において基板11の内側から外側に向かって膜厚が小さくなる膜厚傾斜領域90が設けられるように多層反射膜12が形成されていることが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, a film thickness inclined region 90 whose film thickness decreases from the inner side to the outer side of the substrate 11 at the peripheral edge of the main surface 71 is provided on the main surface 71 of the substrate 11. It is preferable that the multilayer reflective film 12 is formed as described above.
図13に、基準マーク80を三つ有する本発明の反射型マスクブランク1の一例を示す。尚、基準マーク80の個数は特に限定されない。基準マーク80については、最低3つ(3箇所)必要であるが、3つ以上であっても構わない。図13に示すように、基板11の主表面71の周縁部には、膜厚傾斜領域90が設けられている。図14に、本発明の反射型マスクブランク1の周縁部の断面模式図の一例を示す。図14に示すように、膜厚傾斜領域90では、基板11の内側から外側に向かって多層反射膜12の膜厚が小さくなる。多層反射膜12の膜厚が小さい膜厚傾斜領域90に基準マーク80を形成することにより、基準マーク80の形成時間を短くすることができる。尚、多層反射膜付き基板115の場合も、反射型マスクブランク1と同様に、膜厚傾斜領域90を有することができる。 FIG. 13 shows an example of the reflective mask blank 1 of the present invention having three reference marks 80. The number of reference marks 80 is not particularly limited. The reference mark 80 needs to be at least three (three places), but may be three or more. As shown in FIG. 13, a film thickness gradient region 90 is provided at the peripheral edge of the main surface 71 of the substrate 11. In FIG. 14, an example of the cross-sectional schematic diagram of the peripheral part of the reflective mask blank 1 of this invention is shown. As shown in FIG. 14, in the thickness gradient region 90, the thickness of the multilayer reflective film 12 decreases from the inside to the outside of the substrate 11. By forming the reference mark 80 in the film thickness inclined region 90 where the thickness of the multilayer reflective film 12 is small, the formation time of the reference mark 80 can be shortened. In the case of the substrate 115 with a multilayer reflective film, the film thickness gradient region 90 can be provided as in the reflective mask blank 1.
反射型マスク2の吸収体膜パターン22に影響を及ぼさないために、膜厚傾斜領域90は、例えば、基板11の大きさが152mm×152mmの場合、基板11の側面72から5mm幅の領域、すなわち142mm×142mmの領域よりも外側とすることが好ましい。この場合には、図13に示す傾斜領域の幅Dslopeは、5mmである。また、基板11の大きさが上述のように152mm×152mmの場合、膜厚傾斜領域90は、より好ましくは、基板11の側面72から1mm幅の領域を除いた142mm×142mmの大きさから、150mm×150mmまでの大きさを有する領域であることができ、さらに好ましくは、142mm×142mmの大きさから、148mm×148mmまでの大きさを有する領域であることができる。 In order not to affect the absorber film pattern 22 of the reflective mask 2, for example, when the size of the substrate 11 is 152 mm × 152 mm, the film thickness inclined region 90 is a region 5 mm wide from the side surface 72 of the substrate 11, That is, it is preferable to be outside the area of 142 mm × 142 mm. In this case, the width Dslope of the inclined region shown in FIG. 13 is 5 mm. Further, when the size of the substrate 11 is 152 mm × 152 mm as described above, the thickness gradient region 90 is more preferably 142 mm × 142 mm from the side surface 72 of the substrate 11 excluding the 1 mm width region. It can be a region having a size up to 150 mm × 150 mm, and more preferably a region having a size from 142 mm × 142 mm to 148 mm × 148 mm.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、多層反射膜を形成する際に、周縁部に離間して遮蔽部材68を設け、基板11の主表面71の法線に対して斜めに高屈折率層と低屈折率層が堆積するように、スパッタリング法により成膜することにより形成することが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, when forming a multilayer reflective film, a shielding member 68 is provided at a peripheral portion so as to be highly refracted obliquely with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. It is preferable to form the film by sputtering so that the refractive index layer and the low refractive index layer are deposited.
図15に、周縁部に離間して遮蔽部材68を設けたスパッタリング法により多層反射膜12を形成する様子を例示する。遮蔽部材68を設けることにより、スパッタ粒子66が基板11の周縁部に堆積することが妨げられる。そのため、スパッタ粒子66が基板11の主表面71の法線に対して斜めに入射して堆積する。その結果、主表面71の周縁部において基板11の内側から外側に向かって膜厚が小さくなる膜厚分布を有するように、多層反射膜12(高屈折率層及び低屈折率層)の材料が堆積するようになる。このように、周縁部に離間して遮蔽部材68を設けることにより、多層反射膜12の膜厚傾斜領域90を簡単に確実に形成することができる。遮蔽部材68を設けることで、通常の多層反射膜12の形成方法と同様のプロセスにより、膜厚傾斜領域90を形成することができる。 FIG. 15 illustrates a state in which the multilayer reflective film 12 is formed by a sputtering method in which a shielding member 68 is provided apart from the periphery. Providing the shielding member 68 prevents the sputtered particles 66 from being deposited on the peripheral edge of the substrate 11. Therefore, the sputtered particles 66 are incident on and obliquely deposited with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. As a result, the material of the multilayer reflective film 12 (high refractive index layer and low refractive index layer) is formed so that the peripheral portion of the main surface 71 has a film thickness distribution in which the film thickness decreases from the inside toward the outside of the substrate 11. It begins to accumulate. Thus, by providing the shielding member 68 apart from the peripheral edge portion, the film thickness inclined region 90 of the multilayer reflective film 12 can be easily and reliably formed. By providing the shielding member 68, the film thickness gradient region 90 can be formed by the same process as the method for forming the normal multilayer reflective film 12.
また、後述する基準マーク形成工程においてレジスト層を形成する場合、基板の周縁部の膜厚が厚くなる傾向がある。多層反射膜12の周縁部に膜厚傾斜領域90が形成されていると、その傾斜に周縁部の厚膜化の現象が相殺されるので、平坦なレジスト層表面を形成することができる。基準マーク80は周縁部に形成されるので、レジスト層に基準マーク80のパターンを描画する際には、周縁部の盛り上がりによる描画不良が起きにくくなるため、直線的な輪郭を有する基準マーク80を形成することが可能になる。 In addition, when a resist layer is formed in a reference mark forming process to be described later, the film thickness at the peripheral edge of the substrate tends to increase. If the film thickness gradient region 90 is formed at the peripheral edge of the multilayer reflective film 12, the phenomenon of thickening the peripheral edge is offset by the inclination, so that a flat resist layer surface can be formed. Since the fiducial mark 80 is formed at the peripheral portion, when the pattern of the fiducial mark 80 is drawn on the resist layer, drawing defects due to the rising of the peripheral portion are less likely to occur. Therefore, the fiducial mark 80 having a linear outline is formed. It becomes possible to form.
基準マーク80は、基板11に到達する深さまでエッチングされたものが最も明瞭に識別できる。しかし、基板11に到達するまでエッチングをすると、それにかかる時間が長くなり、レジスト層も厚く形成する必要がある。基準マーク80を形成する領域が膜厚の小さくなる膜厚傾斜領域90であると、基準マーク80形成にかかるエッチング時間を短縮することができ、レジスト層の膜厚も小さくすることもできる。その結果、より直線的な輪郭を有する基準マーク80を形成することができる。 The reference mark 80 can be most clearly identified when it is etched to a depth reaching the substrate 11. However, if etching is performed until the substrate 11 is reached, the time required for the etching increases, and the resist layer also needs to be formed thick. When the region where the reference mark 80 is formed is the thickness gradient region 90 where the film thickness is small, the etching time required for forming the reference mark 80 can be shortened, and the film thickness of the resist layer can also be reduced. As a result, the reference mark 80 having a more linear contour can be formed.
図15に示すような遮蔽部材68を設けたスパッタリング法では、基板11の主表面71と遮蔽部材68との距離h、遮蔽部材68による遮蔽長さL、基板11の主表面71の法線に対する多層反射膜12材料(高屈折率層及び低屈折率層の材料)のスパッタ粒子66の入射角度αを調節することにより、膜厚傾斜領域90における多層反射膜12の膜厚及び傾斜角度を制御することができる。成膜の際には、回転ステージ63に基板11を載置することにより、基板11を回転させることができる。そのため、四角形の基板11のすべての辺の膜厚傾斜領域90において、基板11の回転に応じて、所定の入射角度αでの成膜を行うことができる。 In the sputtering method provided with the shielding member 68 as shown in FIG. 15, the distance h between the main surface 71 of the substrate 11 and the shielding member 68, the shielding length L by the shielding member 68, and the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. By adjusting the incident angle α of the sputtered particles 66 of the multilayer reflective film 12 material (the material of the high refractive index layer and the low refractive index layer), the film thickness and the tilt angle of the multilayer reflective film 12 in the film thickness tilted region 90 are controlled. can do. During film formation, the substrate 11 can be rotated by placing the substrate 11 on the rotary stage 63. Therefore, film formation at a predetermined incident angle α can be performed in accordance with the rotation of the substrate 11 in the film thickness inclined regions 90 on all sides of the square substrate 11.
図15に示すような遮蔽部材68を設けたスパッタリング法では、膜厚傾斜領域90での膜厚を所定の値とするために、基板11の主表面71の法線に対する多層反射膜12材料(高屈折率層及び低屈折率層の材料)のスパッタ粒子66の入射角度αは、5度以上90度未満とすることが好ましく、10度以上80度以下、15度以上70度以下、20度以上60度以下とすることがより好ましい。基板11の主表面71と遮蔽部材68との距離hは、0.1mm〜1.0mmであることが好ましく、0.2mm〜0.6mmであることがより好ましい。また、遮蔽部材68による遮蔽長さLは、0.5mm〜4.0mmであることが好ましく、1.0mm〜2.0mmであることがより好ましい。 In the sputtering method provided with the shielding member 68 as shown in FIG. 15, the multilayer reflective film 12 material (with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11 ( The incident angle α of the sputtered particles 66 of the high refractive index layer and the low refractive index layer is preferably 5 degrees or more and less than 90 degrees, preferably 10 degrees or more and 80 degrees or less, 15 degrees or more and 70 degrees or less, and 20 degrees. More preferably, it is 60 degrees or less. The distance h between the main surface 71 of the substrate 11 and the shielding member 68 is preferably 0.1 mm to 1.0 mm, and more preferably 0.2 mm to 0.6 mm. The shielding length L by the shielding member 68 is preferably 0.5 mm to 4.0 mm, and more preferably 1.0 mm to 2.0 mm.
次に、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法の基準マーク形成工程について、図3を参照しながら説明する。 Next, the reference mark forming step of the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、反射用薄膜の上面に、レジスト層を形成し、レジスト層を用いたリソグラフィープロセスによって、多層反射膜12の少なくとも一部を除去することにより、反射型マスクブランク1の欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク80を形成する基準マーク形成工程(S2)を含む。基準マーク形成工程(S2)は、レジスト層を形成するために、少なくとも、滴下工程(S21)及び均一化工程(S22)を含む。基準マーク形成工程(S2)は、さらに、均一化工程(S22)によって得られたレジスト層の形状を、その形状のまま乾燥させるための乾燥工程S23を含むことができる。形成したレジスト層を用いて基準マーク80を形成するために、基準マーク形成工程は、さらにパターン形成工程(S24)、エッチング工程(S25)及びレジスト除去工程(S26)を含むことができる。 In the method of manufacturing the reflective mask blank 1 of the present invention, a resist layer is formed on the upper surface of the reflective thin film, and at least a part of the multilayer reflective film 12 is removed by a lithography process using the resist layer. This includes a reference mark forming step (S2) for forming a reference mark 80 serving as a reference for a defect position in the defect information of the mold mask blank 1. The reference mark forming step (S2) includes at least a dropping step (S21) and a uniformizing step (S22) in order to form a resist layer. The reference mark forming step (S2) can further include a drying step S23 for drying the shape of the resist layer obtained by the homogenizing step (S22) as it is. In order to form the fiducial mark 80 using the formed resist layer, the fiducial mark forming process may further include a pattern forming process (S24), an etching process (S25), and a resist removing process (S26).
図3に示すように、基準マーク形成工程は、レジスト層を形成するために、少なくとも、滴下工程(S21)及び均一化工程(S22)を含む。 As shown in FIG. 3, the reference mark forming step includes at least a dropping step (S21) and a uniformizing step (S22) in order to form a resist layer.
滴下工程(S21)において、反射用薄膜の上面に、レジスト液126を滴下して供給するために、回転塗布装置120を用いることができる。回転塗布装置120は、図7に示すように、四角形状の基板11上に、例えば遮光膜を形成した多層反射膜付き基板115を載置して回転可能に保持するスピンナーチャック121と、多層反射膜付き基板115上にレジスト液126を滴下するためのノズル122と、滴下されたレジスト液126が、多層反射膜付き基板115の回転により多層反射膜付き基板115から外方に飛散した後に、回転塗布装置120の周辺に飛散するのを防止するためのカップ123と、カップ123の上方に、多層反射膜付き基板115外方に飛散したレジスト液126をカップ123の外側下方へと誘導するインナーリング124と、多層反射膜付き基板115に向かう気流134を生起させるように排気を行う排気手段130を備えることができる。 In the dropping step (S21), the spin coater 120 can be used to drop and supply the resist solution 126 onto the upper surface of the reflective thin film. As shown in FIG. 7, the spin coater 120 includes a spinner chuck 121 that holds a substrate 115 with a multilayer reflective film on which a light-shielding film is formed, for example, on a rectangular substrate 11, and a multilayer reflective film. After the nozzle 122 for dropping the resist solution 126 on the film-coated substrate 115 and the dropped resist solution 126 scatter outward from the multilayer reflective film-coated substrate 115 due to the rotation of the multilayer reflective film-coated substrate 115, the rotation is performed. A cup 123 for preventing scattering around the coating device 120, and an inner ring for guiding the resist solution 126 scattered outside the multilayer reflective film-coated substrate 115 to the outside lower side of the cup 123 above the cup 123. 124 and an exhaust means 130 that exhausts air so as to generate an air flow 134 toward the multilayer reflective film-coated substrate 115.
上述のスピンナーチャック121には、多層反射膜付き基板115を回転させるためのモーター(図示せず。)が接続されており、このモーターは後述する回転条件に基づいてスピンナーチャック121を回転させる。 A motor (not shown) for rotating the multilayer reflective film-coated substrate 115 is connected to the spinner chuck 121 described above, and this motor rotates the spinner chuck 121 based on a rotation condition described later.
また、カップ123の下方には、排気量を制御する排気量制御手段が備えられた排気手段130と、回転中に多層反射膜付き基板115外に飛散したレジスト液126を回収し排液する排液手段(図示せず。)とが設けられている。 Also, below the cup 123, an exhaust unit 130 provided with an exhaust amount control unit for controlling the exhaust amount, and a drain for collecting and draining the resist solution 126 scattered outside the multilayer reflective film-coated substrate 115 during rotation. Liquid means (not shown) are provided.
上記回転塗布装置120を用いたレジスト層を形成するための工程では、最初に、多層反射膜付き基板115を基板搬送装置(図示せず。)によって回転塗布装置120のスピンナーチャック121へ移送し、このスピンナーチャック121上に多層反射膜付き基板115を保持する。 In the step of forming a resist layer using the spin coater 120, first, the multilayer reflective film-coated substrate 115 is transferred to the spinner chuck 121 of the spin coater 120 by a substrate transfer device (not shown). A substrate 115 with a multilayer reflective film is held on the spinner chuck 121.
図3に示すように、レジスト層を形成するための工程は、四角形状の多層反射膜付き基板115上に、レジスト材料及び溶剤を含むレジスト液126を滴下するための滴下工程(S21)を含む。具体的には、レジスト液126は、回転塗布装置120のノズル122から、多層反射膜付き基板115の薄膜14の表面に滴下される。滴下工程(S21)では、反射用薄膜の上面にレジスト液126を滴下して供給する。図1に示すように、滴下工程(S21)は、マスクブランク基板の回転が静止しているか、又は、滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度から、第1の回転速度に至るまで、マスクブランク基板の回転速度を加速する回転加速段階(D1)を含む。 As shown in FIG. 3, the step for forming the resist layer includes a dropping step (S21) for dropping a resist solution 126 containing a resist material and a solvent onto the quadrangular multilayer reflective film-coated substrate 115. . Specifically, the resist solution 126 is dropped from the nozzle 122 of the spin coater 120 onto the surface of the thin film 14 of the multilayer reflective film-coated substrate 115. In the dropping step (S21), the resist solution 126 is dropped and supplied onto the upper surface of the reflective thin film. As shown in FIG. 1, the dropping step (S21) is performed at a rotational speed at which the rotation of the mask blank substrate is stationary or the dropped resist solution 126 is not substantially moved by the action of the rotation of the mask blank substrate. , Including a rotation acceleration step (D1) for accelerating the rotation speed of the mask blank substrate until the first rotation speed is reached.
各種スパッタリング法により成膜された多層反射膜12の被塗布面は、表面エネルギーが面上で均質な状態であるといえる。そのような被塗布面にレジスト液126を供給すると、レジスト液126が液膜を形成しながら被塗布面に自然に広がることができる。自然に広がった領域については、レジスト液126と被塗布面との濡れ性が確保された状態を得ることができる。レジスト液126の滴下を開始したときに、マスクブランク基板の回転が静止していることにより、レジスト液126の広がりをスムーズに行うことができる。 It can be said that the surface to be coated of the multilayer reflective film 12 formed by various sputtering methods has a uniform surface energy on the surface. When the resist solution 126 is supplied to such a surface to be coated, the resist solution 126 can naturally spread on the surface to be coated while forming a liquid film. As for the naturally expanded region, it is possible to obtain a state in which the wettability between the resist solution 126 and the surface to be coated is ensured. Since the rotation of the mask blank substrate is stationary when the dropping of the resist solution 126 is started, the resist solution 126 can be smoothly spread.
また、レジスト液126の滴下を開始したときに、滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度で回転する場合にも、マスクブランク基板が静止した状態でレジスト液126の滴下を開始する場合と同様に、レジスト液126が液膜を形成しながら被塗布面に自然に広がることができる。滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度とは、具体的には、0〜300rpm、好ましくは0〜100rpm、より好ましくは0〜50rpmの回転速度であり、マスクブランク基板が静止していることがさらに好ましい。この結果、レジスト液126を塗布する際に、レジスト液126の気泡に起因する欠陥の発生を防止することができる。 In addition, when the dropping of the resist solution 126 is started, the mask blank substrate remains stationary even when the dropped resist solution 126 rotates at a rotational speed that does not substantially move due to the action of the rotation of the mask blank substrate. Similarly to the case where the dropping of the resist solution 126 is started, the resist solution 126 can naturally spread on the surface to be coated while forming a liquid film. Specifically, the rotational speed at which the dropped resist solution 126 does not substantially move due to the action of the rotation of the mask blank substrate is 0 to 300 rpm, preferably 0 to 100 rpm, more preferably 0 to 50 rpm. More preferably, the mask blank substrate is stationary. As a result, when the resist solution 126 is applied, it is possible to prevent the occurrence of defects due to the bubbles in the resist solution 126.
滴下工程(S21)において、レジスト液126の滴下は、回転加速段階(D1)を含むことが必要である。回転加速段階(D1)では、マスクブランク基板の回転が静止しているか、又は、滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度から、第1の回転速度R1に至るまで、マスクブランク基板の回転速度を加速する。滴下開始後、自然に広がるレジスト液126は、回転加速段階(D1)によって回転速度を上昇させていくことにより、液膜の縁部にあるレジスト液126も徐々に外方(基板周縁部)に向かって広げることができる。つまり、マスクブランク基板の回転開始の初期の段階で、遠心力により液膜の縁部のレジスト液126が被塗布面に濡れることなく飛ばされる現象が起きにくい。その結果、滴下工程(S21)が回転加速段階(D1)を含むことにより、被塗布面をレジスト液126によって均一に濡れた状態にすることができる。この結果、表面エネルギーの低い被塗布面とレジスト液126との接触の悪さ(濡れ性の悪さ)による気泡に起因する欠陥の発生が効果的に抑制される。尚、滴下工程(S21)の後の均一化工程(S22)では、高回転速度段階(S22−3)での高速回転によって、被塗布面のレジスト液126を振り切ることにより、他の要因に由来する異物を基板の外方に飛ばすことができる。この結果、反射型マスクブランク1の異物による欠陥の発生を抑制することができる。 In the dropping step (S21), the dropping of the resist solution 126 needs to include a rotation acceleration step (D1). In the rotation acceleration step (D1), the rotation speed of the mask blank substrate is stationary, or the first rotation speed is changed from the rotation speed at which the dropped resist solution 126 does not substantially move due to the action of the rotation of the mask blank substrate. The rotational speed of the mask blank substrate is accelerated until reaching R1. After the dripping is started, the resist solution 126 that naturally spreads is increased in rotational speed by the rotation acceleration stage (D1), so that the resist solution 126 at the edge of the liquid film is also gradually outward (periphery of the substrate). Can be spread out. In other words, at the initial stage of the start of rotation of the mask blank substrate, a phenomenon in which the resist solution 126 at the edge of the liquid film is blown without getting wet on the surface to be coated due to centrifugal force is unlikely to occur. As a result, when the dropping step (S21) includes the rotation acceleration step (D1), the coated surface can be uniformly wetted by the resist solution 126. As a result, generation of defects due to bubbles due to poor contact (bad wettability) between the coated surface with low surface energy and the resist solution 126 is effectively suppressed. In the homogenization step (S22) after the dropping step (S21), the resist solution 126 on the surface to be coated is shaken off by the high-speed rotation in the high rotation speed step (S22-3), resulting from other factors. Foreign matter can be blown out of the substrate. As a result, it is possible to suppress the occurrence of defects due to foreign matter on the reflective mask blank 1.
本発明における滴下工程(S21)では、回転加速段階(D1)において、徐々に基板の回転数を上げる構成を採用している。本構成によると、初期の低速での基板の回転で被塗布面全域の濡れが確保できる。濡れが確保されることにより、気泡状のヌケ欠陥の発生が抑制される。 In the dropping step (S21) in the present invention, a configuration is adopted in which the number of rotations of the substrate is gradually increased in the rotation acceleration stage (D1). According to this configuration, wetting of the entire surface to be coated can be ensured by rotating the substrate at an initial low speed. By ensuring the wetting, the occurrence of bubble-like missing defects is suppressed.
滴下工程(S21)において、回転加速段階(D1)におけるマスクブランク基板の回転速度を加速するときの加速度が、150〜1500rpm/秒の実質的に一定の回転加速度であることが好ましい。回転加速段階(D1)において、マスクブランク基板の回転速度の加速開始から第1の回転速度R1に至るまでの時間は、少なくとも1秒以上であることが好ましい。その結果、被塗布面をレジスト液126によって均一に濡れた状態にすることを確実にできる。 In the dropping step (S21), the acceleration when accelerating the rotational speed of the mask blank substrate in the rotational acceleration stage (D1) is preferably a substantially constant rotational acceleration of 150 to 1500 rpm / second. In the rotation acceleration stage (D1), the time from the start of acceleration of the rotation speed of the mask blank substrate to the first rotation speed R1 is preferably at least 1 second. As a result, it can be ensured that the coated surface is uniformly wetted by the resist solution 126.
また、本発明の反射型マスクブランクの製造方法では、第2の回転速度R2の2乗が、第1の回転速度R1の2乗の1/2以下であることが好ましい。基板11の回転速度を、第1の回転速度R1から所定の範囲の第2の回転速度R2に低下させることにより、被塗布面の周縁部に加わっていた遠心力が、50%以下になる。そのため、基板11の周縁部に集中していたレジスト液が慣性力の働きにより効果的に回転中心に向けて戻ることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the reflective mask blank of this invention, it is preferable that the square of 2nd rotational speed R2 is 1/2 or less of the square of 1st rotational speed R1. By reducing the rotation speed of the substrate 11 from the first rotation speed R1 to the second rotation speed R2 within a predetermined range, the centrifugal force applied to the peripheral portion of the coated surface becomes 50% or less. Therefore, the resist solution concentrated on the peripheral edge of the substrate 11 can effectively return toward the center of rotation by the action of the inertial force.
本発明の反射型マスクブランクの製造方法は、滴下工程(S21)が、回転加速段階(D1)の後に、マスクブランク基板の回転速度を第1の回転速度に維持する回転速度維持段階(D2)をさらに含むことが好ましい。この結果、液膜の縁部にあるレジスト液126も徐々に外方(基板周縁部)に向かって広げることを確実にでき、被塗布面をレジスト液126によって、より均一に濡れた状態にすることができる。 In the manufacturing method of the reflective mask blank of the present invention, the dropping step (S21) maintains the rotational speed of the mask blank substrate at the first rotational speed after the rotational acceleration stage (D1) (D2). It is preferable that it is further included. As a result, the resist solution 126 at the edge of the liquid film can also be surely gradually spread outward (substrate peripheral portion), and the coated surface is wetted more uniformly by the resist solution 126. be able to.
尚、「回転速度を維持する」とは、本発明の方法によるレジスト液126の塗布に対して悪影響を及ぼさない程度の回転速度の変動、例えば±30%の回転速度の変動、好ましくは±20%の回転速度の変動、より好ましくは±10%の回転速度の変動、及びさらに好ましくは±5%の回転速度の変動を含むことができる。 Note that “maintaining the rotational speed” means a fluctuation in rotational speed that does not adversely affect the application of the resist solution 126 by the method of the present invention, for example, a fluctuation in rotational speed of ± 30%, preferably ± 20. % Rotational speed variation, more preferably ± 10% rotational speed variation, and even more preferably ± 5% rotational speed variation.
本発明の反射型マスクブランクの製造方法は、滴下工程と、均一化工程との間に、レジスト液の滴下を停止した状態で、マスクブランク基板の回転速度を第1の回転速度に維持する滴下停止工程(S21−2)をさらに含むことが好ましい。この結果、液膜の縁部にあるレジスト液126も徐々に外方(基板周縁部)に向かって広げることをより確実にでき、被塗布面をレジスト液126によってさらに均一に濡れた状態にすることができる。図1には、滴下停止工程(S21−2)を含む場合の回転速度の時間変化を点線で示している。尚、滴下停止工程(S21−2)は、必ずしも必要ではない。 The reflective mask blank manufacturing method of the present invention is a dripping method that maintains the rotational speed of the mask blank substrate at the first rotational speed in a state where the dropping of the resist solution is stopped between the dropping process and the uniformizing process. It is preferable to further include a stopping step (S21-2). As a result, the resist solution 126 at the edge of the liquid film can also be more surely spread outward (periphery of the substrate), and the coated surface is more evenly wetted by the resist solution 126. be able to. In FIG. 1, the time change of the rotational speed when a dripping stop process (S21-2) is included is shown by the dotted line. In addition, a dripping stop process (S21-2) is not necessarily required.
図1に、本発明による、滴下工程(S21)のいくつかの場合を例示する。図1に示す滴下工程A〜Dのいずれの滴下工程(S21)も、回転加速段階(D1)を含む。 FIG. 1 illustrates some cases of the dropping step (S21) according to the present invention. Any dropping step (S21) of dropping steps A to D shown in FIG. 1 includes a rotation acceleration step (D1).
図1に示す滴下工程Aでは、レジスト液126の滴下の開始が、滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度のときに開始され、滴下開始直後にマスクブランク基板の回転速度を加速する(回転加速段階(D1))。その後、回転速度が、第1の回転速度R1に達すると、第1の回転速度R1が維持される(回転速度維持段階(D2))。回転速度維持段階(D2)の終了と共に、レジスト液126の滴下も終了する。 In the dropping step A shown in FIG. 1, the start of the dropping of the resist solution 126 is started at a rotation speed at which the dropped resist solution 126 does not substantially move due to the action of the rotation of the mask blank substrate. The rotational speed of the mask blank substrate is accelerated (rotational acceleration stage (D1)). Thereafter, when the rotational speed reaches the first rotational speed R1, the first rotational speed R1 is maintained (rotational speed maintaining stage (D2)). At the end of the rotation speed maintaining step (D2), the dropping of the resist solution 126 is also ended.
図1に示す滴下工程Bでは、レジスト液126の滴下の開始が、マスクブランク基板の回転が静止しているときに開始され、滴下開始直後にマスクブランク基板の回転速度を加速する(回転加速段階(D1))。その後、回転速度が、第1の回転速度R1に達すると、第1の回転速度R1が維持される(回転速度維持段階(D2))。回転速度維持段階(D2)の終了と共に、レジスト液126の滴下も終了する。 In the dropping step B shown in FIG. 1, the start of dropping of the resist solution 126 is started when the rotation of the mask blank substrate is stationary, and the rotational speed of the mask blank substrate is accelerated immediately after the start of dropping (rotation acceleration stage). (D1)). Thereafter, when the rotational speed reaches the first rotational speed R1, the first rotational speed R1 is maintained (rotational speed maintaining stage (D2)). At the end of the rotation speed maintaining step (D2), the dropping of the resist solution 126 is also ended.
図1に示す滴下工程Cでは、レジスト液126の滴下の開始が、マスクブランク基板の回転が静止しているときに開始され、しばらくその状態を維持する。その後、マスクブランク基板の回転速度を加速する(回転加速段階(D1))。その後、回転速度が、第1の回転速度R1に達すると、第1の回転速度R1が維持される(回転速度維持段階(D2))。回転速度維持段階(D2)の終了と共に、レジスト液126の滴下も終了する。滴下工程Cでは、レジスト液126の滴下の開始が、滴下されたレジスト液126がマスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度のときに開始され、しばらくその状態を維持し、その後、回転加速段階(D1)に移行するようにすることもできる。 In the dropping step C shown in FIG. 1, the start of dropping of the resist solution 126 is started when the rotation of the mask blank substrate is stationary, and this state is maintained for a while. Thereafter, the rotational speed of the mask blank substrate is accelerated (rotational acceleration stage (D1)). Thereafter, when the rotational speed reaches the first rotational speed R1, the first rotational speed R1 is maintained (rotational speed maintaining stage (D2)). At the end of the rotation speed maintaining step (D2), the dropping of the resist solution 126 is also ended. In the dropping step C, the dropping of the resist solution 126 is started at a rotation speed at which the dropped resist solution 126 does not substantially move due to the action of the rotation of the mask blank substrate, and the state is maintained for a while. Further, it is possible to shift to the rotation acceleration stage (D1).
図1に示す滴下工程Dでは、回転速度維持段階(D2)が行われないことを除き、滴下工程Bと同様にレジスト液126を滴下する。この場合、回転加速段階(D1)によって第1の回転速度R1に達すると共に、レジスト液126の滴下も終了する。 In the dropping step D shown in FIG. 1, the resist solution 126 is dropped in the same manner as in the dropping step B, except that the rotation speed maintaining step (D2) is not performed. In this case, the first rotational speed R1 is reached by the rotational acceleration stage (D1), and the dropping of the resist solution 126 is also terminated.
図1に示す例では、回転加速段階(D1)の基板11の回転速度変化は一定(回転加速度が一定)の例を示す。しかしながら、本発明のレジスト液126の滴下に悪影響を及ぼさない範囲で、基板11の回転速度変化は、ステップ状の速度変化及びその他の一定でない単調増加の速度変化をすることもできる。 In the example shown in FIG. 1, an example is shown in which the change in the rotation speed of the substrate 11 in the rotation acceleration stage (D1) is constant (rotation acceleration is constant). However, as long as the dropping of the resist solution 126 of the present invention is not adversely affected, the rotation speed change of the substrate 11 can be a step-like speed change and other non-constant monotonically increasing speed changes.
基準マーク形成工程におけるレジスト層を形成するための工程は、滴下したレジスト液126を均一に広げる均一化工程(S22)を含む。 The step for forming the resist layer in the reference mark forming step includes a uniformizing step (S22) for uniformly spreading the dropped resist solution 126.
図1に示すように、本発明の反射型マスクブランクの製造方法において、均一化工程(S22)は、マスクブランク基板11の回転速度を、第1の回転速度R1よりも低速の回転速度である第2の回転速度R2で維持する低回転速度段階(D3)と、マスクブランク基板11の回転速度を、第1の回転速度R1よりも高速の第3の回転速度R3で維持する高回転速度段階(D4)とを含む。 As shown in FIG. 1, in the reflective mask blank manufacturing method of the present invention, the uniformizing step (S22) is such that the rotational speed of the mask blank substrate 11 is lower than the first rotational speed R1. A low rotational speed stage (D3) maintained at the second rotational speed R2, and a high rotational speed stage where the rotational speed of the mask blank substrate 11 is maintained at a third rotational speed R3 higher than the first rotational speed R1. (D4).
本発明の均一化工程(S22)では、滴下工程(S21)終了時の高速回転から、回転速度を下げ、低回転速度段階(D3)を含むこととしている。滴下工程(S21)終了時の高速回転では、被塗布面の周縁部に位置するレジスト液には強い遠心力が作用している。基板11の回転速度を下げることにより、周縁部に位置するレジスト液に加わる遠心力が低下するため、周縁部に集まったレジスト液が被塗布面の内側に向けて戻るような作用が働く。これにより、周縁部に集まり過ぎたレジスト液が被塗布面の全体に均される。 In the homogenization step (S22) of the present invention, the rotation speed is reduced from the high speed rotation at the end of the dropping step (S21), and the low rotation speed stage (D3) is included. In the high-speed rotation at the end of the dropping step (S21), a strong centrifugal force is acting on the resist solution located at the periphery of the coated surface. By lowering the rotation speed of the substrate 11, the centrifugal force applied to the resist solution located at the peripheral portion is reduced, so that the resist solution gathered at the peripheral portion returns to the inside of the coated surface. Thereby, the resist solution that has gathered too much at the peripheral portion is leveled over the entire surface to be coated.
回転加速段階(D1)において、レジスト液126は被塗布面を十分に濡らすことができれば、本発明の効果はある程度得ることができる。さらに、均一化工程(S22)の初期段階(低回転速度段階(D3))において、緩やかかつ全面にレジスト液126を展開すれば、その後の高回転速度段階(D4)により回転数を速やかに上昇して高速回転状態にしても、レジスト液126によって被塗布面を十分に濡らした状態を維持することができる。低回転速度段階(D3)により、基板の回転速度を下げて遠心力を低下させれば、液膜の縁部にあるレジスト液126の分子間力による凝集が切断されにくくなるため、レジスト液126はなめらかに被塗布面に広がる。そのため、低回転速度段階(D3)では、余剰レジスト液126を被塗布面の周縁部にまで十分に濡らすことができるため、濡れ性を確保した環境を整えることができる。その後、高回転速度段階(D4)により、被塗布面のレジスト液126の厚さをさらに均一化できる。 If the resist solution 126 can sufficiently wet the coated surface in the rotation acceleration stage (D1), the effect of the present invention can be obtained to some extent. Furthermore, if the resist solution 126 is spread gently over the entire surface in the initial stage (low rotational speed stage (D3)) of the homogenizing step (S22), the rotational speed is rapidly increased by the subsequent high rotational speed stage (D4). Even in a high-speed rotation state, it is possible to maintain a state where the coated surface is sufficiently wetted by the resist solution 126. If the rotation speed of the substrate is lowered and the centrifugal force is reduced by the low rotation speed step (D3), the aggregation due to the intermolecular force of the resist liquid 126 at the edge of the liquid film is difficult to be cut. Smoothly spreads over the coated surface. Therefore, in the low rotation speed stage (D3), the surplus resist solution 126 can be sufficiently wetted to the peripheral portion of the surface to be coated, so that an environment ensuring wettability can be prepared. Thereafter, the thickness of the resist solution 126 on the coated surface can be further uniformized by the high rotation speed step (D4).
均一化工程(S22)における最高回転速度(第3の回転速度R3)は、被塗布面上に余剰のレジスト液126がある場合、余剰のレジスト液126を基板の外側に飛ばすことが可能な遠心力が期待できる回転速度で設定されている。その遠心力は、レジスト液126の凝集状態(分子間力)と被塗布面への密着力とを超えて基板外方向に飛ばすための力であり、被塗布面に液を濡らしながらレジスト液126を広げるために必要な遠心力をはるかに超えるものである。したがって、前述したように、レジスト液126が表面に濡れることなく飛ばされたり、はじかれたりすることになる。 The maximum rotation speed (third rotation speed R3) in the homogenization step (S22) is such that when there is an excess resist solution 126 on the surface to be coated, the excess resist solution 126 can be blown out of the substrate. It is set at a rotational speed at which force can be expected. The centrifugal force is a force for causing the resist solution 126 to fly beyond the agglomerated state (intermolecular force) and the adhesion force to the surface to be coated, and to fly to the outside of the substrate. Much more than the centrifugal force required to spread Therefore, as described above, the resist solution 126 is blown away or repelled without getting wet on the surface.
基準マーク形成工程中、均一化工程(S22)の第3の回転速度R3は、500rpm以上であることが好ましい。 During the reference mark forming step, the third rotation speed R3 of the homogenizing step (S22) is preferably 500 rpm or more.
基準マーク形成工程におけるレジスト層を形成するための工程では、高回転速度段階(D4)によって、均一化工程(S22)の最高回転速度(第3の回転速度R3)に達する。均一化工程の第3の回転速度R3は、500rpm以上であることが好ましく、850〜2000rpmであることがより好ましい。均一化工程(S22)の第3の回転速度R3が、所定の回転数以上であることにより、多層反射膜付き基板115上のレジスト層の膜厚を均一化することができる。均一化工程(S22)の第3の回転速度R3及び回転時間は、レジスト液126の種類によって適宜選択することができる。高回転速度段階(D4)での、所定の第3の回転速度R3での回転時間は、1〜15秒であることが好ましい。均一化工程(S22)が高回転速度段階(D4)を有することにより、被塗布面のレジスト液126を振り切ることができ、他の要因に由来する異物を外方に飛ばすことができる。この結果、最終的に得られるマスクブランクの異物による欠陥も抑制される。 In the process for forming the resist layer in the reference mark forming process, the maximum rotational speed (third rotational speed R3) of the uniformizing process (S22) is reached by the high rotational speed stage (D4). The third rotation speed R3 of the homogenizing step is preferably 500 rpm or more, and more preferably 850 to 2000 rpm. When the third rotational speed R3 of the uniformizing step (S22) is equal to or higher than a predetermined rotational speed, the film thickness of the resist layer on the multilayer reflective film-coated substrate 115 can be uniformized. The third rotation speed R3 and the rotation time in the homogenization step (S22) can be appropriately selected depending on the type of the resist solution 126. The rotation time at the predetermined third rotation speed R3 in the high rotation speed stage (D4) is preferably 1 to 15 seconds. Since the homogenization step (S22) has the high rotation speed step (D4), the resist liquid 126 on the surface to be coated can be shaken off, and foreign matters derived from other factors can be blown outward. As a result, defects due to foreign matters in the finally obtained mask blank are also suppressed.
基準マーク形成工程に用いるレジスト液126は特に限定されないが、例えば、粘度が10mPa・sを超え、平均分子量が10万以上である高分子量樹脂からなる高分子型レジスト、粘度が10mPa・s未満で、平均分子量が10万未満であるノボラック樹脂と溶解阻害剤などからなるノボラック系レジスト、及びポリヒドロキシスチレン系樹脂と酸発生剤などからなる化学増幅型レジストなどを用いることができる。特に、本実施の形態において効果があるのは、粘度が10mPa・s未満で、平均分子量が10万未満のレジストである。また、化学増幅型レジストのように、ポリマー(Polymer)とPAG(Photo Acid Generator)とクエンチャー(Quencher)とを含む複数の構成物質から成るレジストの場合、反射型マスクブランク1面内で、上記構成物質の面内ばらつきが生じることで、面内CDばらつきが生じやすい。本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、化学増幅型レジストを用いる場合にも適用することができる。 The resist solution 126 used in the reference mark forming step is not particularly limited. For example, a high-molecular resist made of a high molecular weight resin having a viscosity exceeding 10 mPa · s and an average molecular weight of 100,000 or more, and having a viscosity of less than 10 mPa · s. Further, a novolak resist composed of a novolak resin having an average molecular weight of less than 100,000 and a dissolution inhibitor, and a chemically amplified resist composed of a polyhydroxystyrene resin and an acid generator can be used. Particularly effective in the present embodiment is a resist having a viscosity of less than 10 mPa · s and an average molecular weight of less than 100,000. Further, in the case of a resist composed of a plurality of constituent materials including a polymer, a PAG (Photo Acid Generator), and a quencher, such as a chemically amplified resist, the reflection mask blank 1 has the above-described surface. Due to the in-plane variation of the constituent materials, in-plane CD variation tends to occur. The manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention can also be applied when using a chemically amplified resist.
例えば、化学増幅型レジストやノボラック系レジストでは、粘度が低いので(10mPa・s以下)、均一化工程(S22)では、高回転速度段階(D4)の回転速度(第3の回転速度R3)は850〜2000rpmに、高回転速度段階(D4)の時間は1〜10秒にそれぞれ設定され、乾燥工程(S23)では、基板の回転速度は100〜450rpmに設定される。また、高分子型レジストでは、粘性が高いので(10mPa・s超)、均一化工程(S22)では、高回転速度段階(D4)の回転速度(第3の回転速度R3)は850〜2000rpmに、高回転速度段階(D4)の時間は2〜15秒にそれぞれ設定され、乾燥工程(S23)では、基板の回転速度は50〜450rpmに設定される。乾燥工程(S23)での基板回転時間は、レジスト層が完全に乾燥するまでに(それ以上乾燥回転を続けてもレジスト層の膜厚が減少しなくなるまでに)要する時間が設定される。 For example, since chemically amplified resists and novolak resists have low viscosity (10 mPa · s or less), in the homogenization step (S22), the rotational speed (third rotational speed R3) of the high rotational speed stage (D4) is The time of the high rotation speed stage (D4) is set to 1 to 10 seconds at 850 to 2000 rpm, and the rotation speed of the substrate is set to 100 to 450 rpm in the drying step (S23). In addition, since the viscosity of the polymer resist is high (greater than 10 mPa · s), in the homogenization step (S22), the rotational speed (third rotational speed R3) of the high rotational speed stage (D4) is 850 to 2000 rpm. The time of the high rotation speed stage (D4) is set to 2 to 15 seconds, and in the drying step (S23), the rotation speed of the substrate is set to 50 to 450 rpm. The substrate rotation time in the drying step (S23) is set to the time required until the resist layer is completely dried (until the film thickness of the resist layer does not decrease even if the drying rotation is continued further).
例えば基板11の大きさが6インチ角(152.4mm×152.4mm)の場合、レジスト塗布工程におけるレジスト液126の最終的な吐出量は、1.5〜8mlであることが好ましい。1.5mlを下回ると、レジスト液126が基板11表面に十分にいきわたらず、成膜状態が悪くなる恐れが生じる。8mlを超えると、コーティングに用いられずにスピン回転によって外方に飛散するレジスト液126の量が多くなり、レジスト液126の消費量が増大するので好ましくない。また、飛散したレジスト液126が回転塗布装置120内部を汚染する懸念が生じる。 For example, when the size of the substrate 11 is 6 inch square (152.4 mm × 152.4 mm), the final discharge amount of the resist solution 126 in the resist coating process is preferably 1.5 to 8 ml. When the amount is less than 1.5 ml, the resist solution 126 does not sufficiently reach the surface of the substrate 11 and the film formation state may be deteriorated. If it exceeds 8 ml, the amount of the resist solution 126 that is not used for coating and splashes outward by spin rotation increases, and the consumption of the resist solution 126 increases, which is not preferable. Further, there is a concern that the scattered resist solution 126 may contaminate the inside of the spin coater 120.
また、レジスト液126の吐出速度は、0.5〜3ml/秒であることが好ましい。吐出速度が0.5ml/秒を下回ると、基板11上にレジスト液126を供給する時間が長くなってしまう問題が生じる。吐出速度が3ml/秒を超えると、レジスト液126が基板11に強く接触してしまい、レジスト液126が基板11を濡らさずにはじき出されてしまう恐れがあるため好ましくない。 Further, the discharge speed of the resist solution 126 is preferably 0.5 to 3 ml / second. When the discharge speed is less than 0.5 ml / second, there is a problem that the time for supplying the resist solution 126 onto the substrate 11 becomes long. If the discharge speed exceeds 3 ml / second, the resist solution 126 is in strong contact with the substrate 11, and the resist solution 126 may be ejected without wetting the substrate 11.
基準マーク形成工程に用いるレジスト液126は、界面活性剤を実質的に含まないことが好ましい。レジスト液126に添加された界面活性剤が微細な異物の発生要因の一つと考えられる欠陥が現像時に生じることがある。基準点は、基準マーク80の複数の個所で縦線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線と、複数の個所で横線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線との交点から定められる。基準マーク80の縦線及び横線の輪郭が直線的であれば、基準点は明確に定められるが、露光時に異物が発生すると輪郭が直線的にならず、基準点が不明確になる恐れがある。 It is preferable that the resist solution 126 used in the reference mark forming step does not substantially contain a surfactant. Defects, which are considered to be one of the causes of generation of fine foreign matters, may occur during development, because the surfactant added to the resist solution 126 is a cause of fine foreign matters. For the reference point, the line width of the vertical line is measured at a plurality of locations of the reference mark 80, the center line obtained by connecting the midpoints of the line width, and the width of the horizontal line is measured at the plurality of locations, and the line width is measured. It is determined from the intersection with the center line obtained by connecting the midpoints. If the vertical and horizontal outlines of the reference mark 80 are linear, the reference point is clearly defined, but if a foreign object is generated during exposure, the outline may not be linear and the reference point may become unclear. .
したがって、レジスト液126が、界面活性剤を実質的に含まないことによって、異物の発生を低減することにより、基準マーク80の基準点を明確に定めることができる。 Therefore, since the resist solution 126 does not substantially contain a surfactant, it is possible to clearly define the reference point of the reference mark 80 by reducing the generation of foreign matter.
本発明において、レジスト層を形成する反射用薄膜の上面が、多層反射膜の上面であることが好ましい。反射用薄膜の上面が、多層反射膜の上面であることにより、形成した基準マークのコントラストを高めることができる。 In the present invention, the upper surface of the reflective thin film forming the resist layer is preferably the upper surface of the multilayer reflective film. Since the upper surface of the reflective thin film is the upper surface of the multilayer reflective film, the contrast of the formed reference mark can be increased.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、基準マーク形成工程の均一化工程(S22)において、多層反射膜付き基板115に向かう気流134を生起させるように排気を行うための排気手段130を稼働させることが好ましい。滴下工程において塗布環境を積極的に減圧すると、含まれる溶媒の揮発を促進してレジスト液126が被塗布面に密着する前に乾いてしまう現象や、異物を巻き込んだ状態でレジスト液126が乾燥凝集することを抑制することができる。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the exhaust means 130 for exhausting the air so as to generate the air flow 134 toward the multilayer reflective film-coated substrate 115 in the uniformizing step (S22) of the reference mark forming step. It is preferable to operate. When the application environment is positively reduced in the dropping step, the resist solution 126 is dried in a state where the resist solution 126 is dried before the resist solution 126 comes into close contact with the surface to be applied by promoting the volatilization of the solvent contained, or in a state where foreign matter is involved. Aggregation can be suppressed.
均一化工程(S22)の際に、排気量を制御する排気量制御手段が備えられた排気手段130により、多層反射膜付き基板115が回転している間、多層反射膜付き基板115の上面に沿って多層反射膜付き基板115の中央側から外周方向に気流134が流れるように、気流134を発生することができる。気流134により、多層反射膜付き基板115の周縁部(基板の主表面71の端部)に生じるレジスト液126の液溜まりを効果的に多層反射膜付き基板115外に飛散させることができる。さらに、気流134により、多層反射膜付き基板115の四隅や多層反射膜付き基板115の周縁部に生じるレジスト液126の液溜まりが多層反射膜付き基板115中央部へと引き戻されるのを効果的に抑制できる。その結果、多層反射膜付き基板115の四隅及び周縁部に形成されるレジスト層の厚膜領域を低減させることができ、あるいはその領域の膜厚の盛り上がりを低減させる(厚膜化を抑制する)ことができる。具体的には、多層反射膜付き基板115の上面に当たる気流134の速度が、0.5m/秒以上5m/秒以下となるように排気量を制御することが好ましい。 During the uniformizing step (S22), the exhaust unit 130 provided with the exhaust amount control unit for controlling the exhaust amount is rotated on the upper surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115 while the multilayer reflective film-coated substrate 115 is rotating. The airflow 134 can be generated so that the airflow 134 flows from the center side of the multilayer reflective film-coated substrate 115 along the outer circumferential direction. Due to the air flow 134, the liquid pool of the resist solution 126 generated at the peripheral edge of the multilayer reflective film-coated substrate 115 (the end of the main surface 71 of the substrate) can be effectively scattered outside the multilayer reflective film-coated substrate 115. Further, the air flow 134 effectively prevents the liquid pool of the resist solution 126 generated at the four corners of the multilayer reflective film-coated substrate 115 and the peripheral portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115 from being drawn back to the central portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115. Can be suppressed. As a result, the thick film regions of the resist layer formed at the four corners and the peripheral portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115 can be reduced, or the rising of the film thickness in the regions can be reduced (thickening of the film thickness is suppressed). be able to. Specifically, it is preferable to control the exhaust amount so that the velocity of the airflow 134 hitting the upper surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115 is 0.5 m / second or more and 5 m / second or less.
さらに、多層反射膜付き基板115の上面からカップ123上方に設けられたインナーリング124(開口部132)までの高さ(距離)と、インナーリング124の開口径とを制御することによって、多層反射膜付き基板115上面から多層反射膜付き基板115の周縁部に当たる気流134の流速を制御することができる。この制御により、多層反射膜付き基板115の周縁部に生じるレジスト液126の液溜まりを効果的に多層反射膜付き基板115外に飛散させ、又、多層反射膜付き基板115の四隅や多層反射膜付き基板115の周縁部に生じるレジスト液126の液溜まりが多層反射膜付き基板115中央部へと引き戻されることを効果的に抑制するために必要な気流134の流速を維持することが可能である。 Furthermore, by controlling the height (distance) from the upper surface of the substrate 115 with a multilayer reflective film to the inner ring 124 (opening 132) provided above the cup 123 and the opening diameter of the inner ring 124, multilayer reflection is achieved. It is possible to control the flow velocity of the air flow 134 that hits the peripheral portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115 from the upper surface of the film-coated substrate 115. By this control, the pool of the resist solution 126 generated at the peripheral edge of the substrate 115 with the multilayer reflective film is effectively scattered outside the substrate 115 with the multilayer reflective film, and the four corners of the substrate 115 with the multilayer reflective film and the multilayer reflective film It is possible to maintain the flow velocity of the airflow 134 necessary for effectively suppressing the liquid pool of the resist solution 126 generated at the peripheral portion of the attached substrate 115 from being drawn back to the central portion of the substrate 115 with the multilayer reflective film. .
尚、排気手段130による気流134の発生は、均一化工程(S22)のみならず、他の工程、例えば乾燥工程(S23)においても行うことができる。 The generation of the air flow 134 by the exhaust means 130 can be performed not only in the homogenization step (S22) but also in other steps, for example, the drying step (S23).
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、レジスト層を形成するための工程が、均一化工程(S22)の後に、乾燥工程(S23)を含むことができる。乾燥工程(S23)において、均一化工程(S22)での回転速度よりも低い回転速度で多層反射膜付き基板115を回転させることにより、均一化工程(S22)により得られたレジスト層の膜厚の均一性を保持しながら、レジスト層を乾燥させることができる。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of this invention, the process for forming a resist layer can include a drying process (S23) after a homogenization process (S22). In the drying step (S23), the thickness of the resist layer obtained in the homogenization step (S22) is obtained by rotating the substrate with multilayer reflective film 115 at a lower rotation speed than the rotation speed in the homogenization step (S22). The resist layer can be dried while maintaining the uniformity.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、上述の乾燥工程(S23)終了後に、多層反射膜付き基板115上に形成されたレジスト層に含まれる溶剤を完全に蒸発させるため、このレジスト層を加熱して乾燥処理する加熱乾燥処理工程を有してもよい。この加熱乾燥処理工程は、通常、レジスト層が形成された多層反射膜付き基板115を加熱プレートにより加熱する加熱工程と、レジスト層が形成された多層反射膜付き基板115を冷却プレートにより冷却する冷却工程とを含む。これらの加熱工程における加熱温度及び時間、冷却工程における冷却温度及び時間は、レジスト液126の種類に応じて適宜調整される。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, this resist layer is used to completely evaporate the solvent contained in the resist layer formed on the multilayer reflective film-coated substrate 115 after the above-described drying step (S23). You may have the heat drying process process which heats and dries. In this heating and drying treatment step, the multilayer reflective film-coated substrate 115 on which the resist layer is formed is usually heated by a heating plate, and the multilayer reflective film-coated substrate 115 on which the resist layer is formed is cooled by a cooling plate. Process. The heating temperature and time in these heating steps and the cooling temperature and time in the cooling step are appropriately adjusted according to the type of the resist solution 126.
基準マーク形成工程では、反射用薄膜の上面に、上述のようにレジスト層を形成した後、レジスト層を用いたリソグラフィープロセスによって、多層反射膜12の少なくとも一部を除去することにより、反射型マスクブランク1の欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク80を形成する。具体的には、パターン形成工程(S24)、エッチング工程(S25)及びレジスト除去工程(S26)によって、基準マーク80を形成する。 In the reference mark forming step, after forming the resist layer on the upper surface of the reflective thin film as described above, at least a part of the multilayer reflective film 12 is removed by a lithography process using the resist layer, whereby a reflective mask is formed. A reference mark 80 serving as a reference for the defect position in the defect information of the blank 1 is formed. Specifically, the reference mark 80 is formed by a pattern formation step (S24), an etching step (S25), and a resist removal step (S26).
パターン形成工程(S24)では、上述のようにして形成したレジスト層(電子線描画用レジスト層)に所定の基準マーク80のパターンを描画し、現像を経て、基準マーク80のレジストパターン21を形成する。次いで、エッチング工程(S25)において、基準マーク80のレジストパターン21をマスクにして反射用薄膜のエッチングを行う。次に、レジスト除去工程(S26)において、基準マーク80のレジストパターン21を除去することによって、基準マーク80を形成することができる。尚、パターン形成工程(S24)、エッチング工程(S25)及びレジスト除去工程(S26)による基準マーク80の形成の際には、反射型マスクブランク1の吸収体膜16をパターニングする際の工程と同様の工程を用いることができる。 In the pattern forming step (S24), a pattern of a predetermined reference mark 80 is drawn on the resist layer (electron beam drawing resist layer) formed as described above, and the resist pattern 21 of the reference mark 80 is formed through development. To do. Next, in the etching step (S25), the reflective thin film is etched using the resist pattern 21 of the reference mark 80 as a mask. Next, in the resist removing step (S26), the reference mark 80 can be formed by removing the resist pattern 21 of the reference mark 80. Note that the formation of the reference mark 80 in the pattern formation step (S24), the etching step (S25), and the resist removal step (S26) is the same as the step for patterning the absorber film 16 of the reflective mask blank 1. These steps can be used.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、基準マーク形成工程(S2)中、上述のエッチング工程(S25)の際に、多層反射膜12の少なくとも一部を除去することにより、膜厚傾斜領域90に多層反射膜付き基板115表面の欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク80を形成する。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, during the reference mark forming step (S2), at the time of the etching step (S25), at least a part of the multilayer reflective film 12 is removed, thereby increasing the film thickness gradient. A reference mark 80 serving as a reference for the defect position in the defect information on the surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115 is formed in the region 90.
上述のエッチング工程(S25)の際に、多層反射膜12の全層を加工してなくても十分にコントラストがとれる場合には、必ずしも多層反射膜12の全層を除去しなくても良い。また、本発明の製造方法の基準マーク形成工程(S2)では、膜厚傾斜領域90に基準マーク80を形成し、さらに、膜厚傾斜領域90よりも内側の領域にさらなる基準マーク80を形成することもできる。 In the above-described etching step (S25), if sufficient contrast can be obtained without processing all the layers of the multilayer reflective film 12, it is not always necessary to remove all the layers of the multilayer reflective film 12. In the reference mark forming step (S2) of the manufacturing method of the present invention, the reference mark 80 is formed in the film thickness inclined region 90, and further the reference mark 80 is formed in a region inside the film thickness inclined region 90. You can also
基準マーク80の形状は、例えば、図6(a)及び(b)に示すような形状とすることができる。例えば、図6(a)に示す基準マーク80は、ファインマーク82と、二つの補助マーク84からなり、ファインマーク82は5μm×5μmの正方形、二つの補助マーク84は1μm×200μmの長方形とすることができる。一般に、ファインマーク82は、欠陥位置の基準となる位置(基準点)を決定するためのものであり、補助マーク84は、欠陥検査光や電子ビームによりファインマーク82のおおよその位置を特定するためのものである。ファインマーク82の形状は点対称の形状であって、且つ、欠陥検査光や電子ビームの走査方向に対して0.2μm以上10μm以下の幅の部分を有する形状とすることが好ましい。ファインマーク82は図6(a)のような正方形に限らず、正方形の角部が丸みを帯びた形状、八角形又は十字形状等であってもよい。また、補助マーク84は、ファインマーク82の周囲に、欠陥検査光又は電子ビームの走査方向に沿って配置されていることが好ましい。補助マーク84の形状は、欠陥検査光又は電子ビームの走査方向に対して垂直な長辺と平行な短辺を有する矩形状であることが好ましい。補助マーク84が、欠陥検査光又は電子ビームの走査方向に対して垂直な長辺と平行な短辺を有する矩形状であることにより、欠陥検査装置又は電子線描画機の走査により確実に検出できるため、ファインマーク82の位置を容易に特定することができる。 The shape of the reference mark 80 can be, for example, a shape as shown in FIGS. For example, the reference mark 80 shown in FIG. 6A includes a fine mark 82 and two auxiliary marks 84, the fine mark 82 is a square of 5 μm × 5 μm, and the two auxiliary marks 84 are a rectangle of 1 μm × 200 μm. be able to. In general, the fine mark 82 is for determining a position (reference point) serving as a reference for the defect position, and the auxiliary mark 84 is for specifying an approximate position of the fine mark 82 by defect inspection light or an electron beam. belongs to. The shape of the fine mark 82 is preferably point-symmetric and has a shape with a width of 0.2 μm or more and 10 μm or less with respect to the scanning direction of the defect inspection light or the electron beam. The fine mark 82 is not limited to a square as shown in FIG. 6A, but may have a rounded corner shape, an octagonal shape, a cross shape, or the like. The auxiliary mark 84 is preferably arranged around the fine mark 82 along the scanning direction of the defect inspection light or the electron beam. The shape of the auxiliary mark 84 is preferably a rectangular shape having a short side parallel to a long side perpendicular to the scanning direction of the defect inspection light or the electron beam. Since the auxiliary mark 84 has a rectangular shape having a short side parallel to a long side perpendicular to the scanning direction of the defect inspection light or the electron beam, it can be reliably detected by scanning with a defect inspection apparatus or an electron beam drawing machine. Therefore, the position of the fine mark 82 can be easily specified.
図6(a)の基準マーク80を用いて、欠陥位置の基準となる基準点は次のようにして決定することができる。上記補助マーク84上を欠陥検査光又は電子ビームによってX方向及びY方向に走査し、これら補助マーク84を検出することにより、ファインマーク82の位置を大まかに特定することができる。そして、位置が特定された上記ファインマーク82上を欠陥検査光又は電子ビームによってX方向及びY方向に走査後、上記補助マーク84の走査により検出されたファインマーク82上の交点P(通常、メインマークの略中心)をもって基準点を決定することができる。尚、図6(b)のような基準マーク80のような十字型の場合にも、複数の個所で縦線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線と、複数の個所で横線の線幅を測定しその線幅の中点をつないで得られた中心線との交点から、欠陥位置の基準となる基準点を定めることができる。 Using the reference mark 80 shown in FIG. 6A, a reference point serving as a reference for the defect position can be determined as follows. The position of the fine mark 82 can be roughly specified by scanning the auxiliary mark 84 in the X direction and the Y direction with defect inspection light or an electron beam and detecting these auxiliary marks 84. Then, the fine mark 82 whose position is specified is scanned in the X direction and the Y direction by defect inspection light or an electron beam, and then the intersection point P on the fine mark 82 (usually the main mark detected by the scanning of the auxiliary mark 84). The reference point can be determined with the approximate center of the mark. In the case of a cross shape such as the reference mark 80 as shown in FIG. 6B, the center line obtained by measuring the line widths of the vertical lines at a plurality of locations and connecting the midpoints of the line widths. A reference point serving as a reference for the defect position can be determined from the intersection with the center line obtained by measuring the line width of the horizontal line at a plurality of locations and connecting the midpoints of the line widths.
基準マーク80を形成する位置(中心位置)は、多層反射膜12の中央部分の膜厚の1/3〜1/2の膜厚となるような膜厚傾斜領域90に配置することが好ましい。例えば、傾斜領域の幅Dslopeが5mmの場合には、基準マーク80を形成する位置(中心位置)を、基板11の側面72から1.5mm〜4.0mmの位置とすることが好ましい。 The position (center position) at which the reference mark 80 is formed is preferably disposed in the film thickness gradient region 90 so that the film thickness is 1/3 to 1/2 the film thickness of the central portion of the multilayer reflective film 12. For example, when the width Dslope of the inclined region is 5 mm, the position (center position) where the reference mark 80 is formed is preferably set to a position between 1.5 mm and 4.0 mm from the side surface 72 of the substrate 11.
上述のようにして形成した基準マーク80を欠陥検査に利用することにより、反射型マスクブランク1の欠陥の位置情報を正確に把握し、記憶することができる。 By using the reference mark 80 formed as described above for defect inspection, it is possible to accurately grasp and store the defect position information of the reflective mask blank 1.
次に、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、多層反射膜12上に保護膜13を形成する保護膜形成工程(S3)を有することが好ましい。尚、保護膜13の形成は、基準マーク形成工程(S2)より前に行うことができる。その場合には、多層反射膜12の基準マーク80の形成のためのパターニングを、保護膜13を含めて行う。本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、保護膜形成工程(S3)を基準マーク形成工程(S2)より前に行うことが好ましい。すなわち、本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、反射用薄膜が、多層反射膜12の上面に形成された保護膜13を含み、反射用薄膜の上面が、保護膜13の上面であることが好ましい。基準マーク形成工程(S2)の際、多層反射膜12へダメージを、保護膜13により防止することができるためである。 Next, it is preferable that the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of this invention has a protective film formation process (S3) which forms the protective film 13 on the multilayer reflective film 12. FIG. The protective film 13 can be formed before the reference mark forming step (S2). In that case, the patterning for forming the reference mark 80 of the multilayer reflective film 12 is performed including the protective film 13. In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, it is preferable to perform the protective film forming step (S3) before the reference mark forming step (S2). That is, in the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the reflective thin film includes the protective film 13 formed on the upper surface of the multilayer reflective film 12, and the upper surface of the reflective thin film is the upper surface of the protective film 13. It is preferable. This is because damage to the multilayer reflective film 12 can be prevented by the protective film 13 during the reference mark forming step (S2).
図8に示す反射型マスクブランク1の例では、多層反射膜12と吸収体膜16との間に保護膜13を形成している。保護膜13を設けることにより、吸収体膜16のパターン形成時だけでなく、パターン修正時の多層反射膜12へのダメージが防止されるため、多層反射膜12の反射率を高く維持することが可能となるので好ましい。特に、保護膜13により、保護膜13に酸化膜が形成され、レジスト液126をはじきやすくなる。その場合でも、本発明に用いる基準マーク形成工程によって、レジスト液126を基板表面全体に塗布することができる。 In the example of the reflective mask blank 1 shown in FIG. 8, a protective film 13 is formed between the multilayer reflective film 12 and the absorber film 16. Providing the protective film 13 prevents damage to the multilayer reflective film 12 not only when forming the pattern of the absorber film 16 but also when correcting the pattern, so that the reflectance of the multilayer reflective film 12 can be kept high. This is preferable because it becomes possible. In particular, an oxide film is formed on the protective film 13 by the protective film 13 and the resist solution 126 is easily repelled. Even in that case, the resist solution 126 can be applied to the entire surface of the substrate by the reference mark forming process used in the present invention.
保護膜13は、イオンビームスパッタリング法及びマグネトロンスパッタリング法等の成膜方法を用いて形成することができる。上述の多層反射膜12の形成と同様に、保護膜13の形成も、基板11の主表面71の法線に対して斜めに保護膜13材料が堆積するように形成することが好ましい。すなわち、保護膜13の膜厚は、多層反射膜12と同様の傾向の膜厚分布とすることが好ましい。保護膜13の形成では、上述の遮蔽部材68を設けて成膜することができ、また、遮蔽部材68を設けずに成膜することもできる。保護膜13の膜厚を薄くすることができる点から、遮蔽部材68を設けて保護膜13を形成することが好ましい。 The protective film 13 can be formed using a film forming method such as an ion beam sputtering method or a magnetron sputtering method. Similar to the formation of the multilayer reflective film 12 described above, the protective film 13 is preferably formed so that the material of the protective film 13 is deposited obliquely with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. That is, it is preferable that the protective film 13 has a film thickness distribution having a tendency similar to that of the multilayer reflective film 12. In the formation of the protective film 13, the above-described shielding member 68 can be provided and the film can be formed without the shielding member 68. From the viewpoint that the thickness of the protective film 13 can be reduced, it is preferable to form the protective film 13 by providing the shielding member 68.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、保護膜13の材料が、ルテニウム(Ru)を含む材料であることが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the material of the protective film 13 is preferably a material containing ruthenium (Ru).
保護膜13の材料は、Ru、RuとNb、Zr、Y、B、Ti、La又はMoとの合金、SiとRu、Rh、Cr又はBとの合金、Si、Zr、Nb、La、B及びTa等の材料を使用することができる。これらの材料の中でも、反射率特性の観点から、ルテニウム(Ru)を含む材料、具体的には、Ru、又はRuと、Nb、Zr、Y、B、Ti、La及び/又はMoとの合金を材料とする保護膜13を形成することが好ましい。 The material of the protective film 13 is an alloy of Ru, Ru and Nb, Zr, Y, B, Ti, La or Mo, an alloy of Si and Ru, Rh, Cr or B, Si, Zr, Nb, La, B And materials such as Ta can be used. Among these materials, from the viewpoint of reflectance characteristics, a material containing ruthenium (Ru), specifically, an alloy of Ru or Ru and Nb, Zr, Y, B, Ti, La and / or Mo. It is preferable to form the protective film 13 made of the material.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、ガラス基板11の多層反射膜12が設けられた主表面71に対して反対側の主表面71(「裏面」という。)に導電膜18を形成することができる。反射型マスクブランク1が裏面に導電膜18を有することにより、図11に示すようなパターン転写装置50に反射型マスク2をセットする際の、静電チャックの性能を向上することができる。導電膜18の材料としては、静電チャックが適性に動作できれば何でもよい。例えば、クロム(Cr)やタンタル(Ta)等の金属や合金、又は上記金属や合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、酸化窒化炭化物等を使用することができる。それらの中でも、TaBN及び/又はTaNを用いることが好ましく、TaBN/Ta2O5又はTaN/Ta2O5を用いることがさらに好ましい。導電膜18は、単層であることができ、また、複数層及び組成傾斜膜であってもよい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, the conductive film 18 is formed on the main surface 71 (referred to as “back surface”) opposite to the main surface 71 of the glass substrate 11 on which the multilayer reflective film 12 is provided. can do. Since the reflective mask blank 1 has the conductive film 18 on the back surface, the performance of the electrostatic chuck when the reflective mask 2 is set in the pattern transfer apparatus 50 as shown in FIG. 11 can be improved. Any material can be used for the conductive film 18 as long as the electrostatic chuck can operate appropriately. For example, a metal or alloy such as chromium (Cr) or tantalum (Ta), or an oxide, nitride, carbide, oxynitride, oxycarbide, oxynitride carbide, or the like of the above metal or alloy can be used. Among these, TaBN and / or TaN are preferably used, and TaBN / Ta 2 O 5 or TaN / Ta 2 O 5 is more preferably used. The conductive film 18 may be a single layer, or may be a plurality of layers and a composition gradient film.
静電チャックが適性に動作するために、導電膜18のシート抵抗は好ましくは200Ω/□以下、より好ましくは100Ω/□以下、さらに好ましくは75Ω/□以下、特に好ましくは50Ω/□以下であることができる。シート抵抗は、導電膜18の組成及び膜厚を調整することにより、適切なシート抵抗の導電膜18を得ることができる。 In order for the electrostatic chuck to operate properly, the sheet resistance of the conductive film 18 is preferably 200Ω / □ or less, more preferably 100Ω / □ or less, still more preferably 75Ω / □ or less, and particularly preferably 50Ω / □ or less. be able to. The sheet resistance can be obtained by adjusting the composition and film thickness of the conductive film 18 to obtain the conductive film 18 having an appropriate sheet resistance.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、反射用薄膜の上面に吸収体膜16を形成する吸収体膜形成工程を含む。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of this invention, the absorber film | membrane formation process which forms the absorber film | membrane 16 on the upper surface of the thin film for reflection is included.
図8に、本発明のEUVリソグラフィー用反射型マスクブランク1の一例の断面模式図を示す。図8に示すように、EUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115の多層反射膜12上に、所定の吸収体膜16を備えることにより、EUVリソグラフィー用反射型マスクブランク1とすることができる。尚、本発明のEUVリソグラフィー用反射型マスクブランク1は、吸収体膜16の上に、吸収体膜16をパターニングするための電子線描画用レジスト膜19等の薄膜を、さらに有することができる。すなわち、本発明のEUVリソグラフィー用反射型マスクブランク1は、EUVリソグラフィー用多層反射膜付き基板115の多層反射膜12上に、所定の吸収体膜16及び電子線描画用レジスト膜19を備えた構造を有することができる。 In FIG. 8, the cross-sectional schematic diagram of an example of the reflective mask blank 1 for EUV lithography of this invention is shown. As shown in FIG. 8, by providing a predetermined absorber film 16 on the multilayer reflective film 12 of the substrate 115 with the multilayer reflective film for EUV lithography, the reflective mask blank 1 for EUV lithography can be obtained. The reflective mask blank 1 for EUV lithography of the present invention can further have a thin film such as an electron beam drawing resist film 19 for patterning the absorber film 16 on the absorber film 16. That is, the reflective mask blank 1 for EUV lithography of the present invention has a structure in which a predetermined absorber film 16 and an electron beam drawing resist film 19 are provided on the multilayer reflective film 12 of the substrate 115 with a multilayer reflective film for EUV lithography. Can have.
本発明の反射型マスクブランク1の製造方法は、吸収体膜形成工程において、膜厚傾斜領域90を覆わないように吸収体膜16を形成することが好ましい。膜厚傾斜領域90に基準マーク80が形成されている場合に、吸収体膜16を基準マーク80の上にも成膜すると、基準マーク80の形状が歪む恐れがある。そのため、膜厚傾斜領域90に基準マーク80が形成されている場合に、膜厚傾斜領域90を覆わないように吸収体膜16を形成することにより、多層反射膜付き基板115における欠陥検査光及び電子ビームによる基準マーク80検出の高コントラストの状態を維持することができる。吸収体膜16が膜厚傾斜領域90を覆わないようにするには、膜厚傾斜領域90に対向する位置に、上述と同様の遮蔽部材68を設置して、スパッタリング法により形成することができる。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention, it is preferable to form the absorber film 16 so as not to cover the film thickness gradient region 90 in the absorber film forming step. When the reference mark 80 is formed in the film thickness inclined region 90, if the absorber film 16 is formed on the reference mark 80, the shape of the reference mark 80 may be distorted. Therefore, when the reference mark 80 is formed in the film thickness gradient region 90, the defect inspection light in the multilayer reflective film-coated substrate 115 and the absorber film 16 are formed so as not to cover the film thickness gradient region 90. It is possible to maintain a high contrast state when the reference mark 80 is detected by the electron beam. In order to prevent the absorber film 16 from covering the film thickness gradient region 90, a shielding member 68 similar to that described above can be installed at a position facing the film thickness gradient region 90 and can be formed by sputtering. .
上述の本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、吸収体膜16を形成する前の多層反射膜12に基準マーク80を形成する場合について述べた。次に述べる本発明の反射型マスクブランク1の製造方法では、基準マーク80の形成を、多層反射膜12の上に吸収体膜16の形成を行った後に行うことができる。 In the above-described method for manufacturing the reflective mask blank 1 of the present invention, the case where the reference mark 80 is formed on the multilayer reflective film 12 before the absorber film 16 is formed has been described. In the manufacturing method of the reflective mask blank 1 of the present invention described below, the reference mark 80 can be formed after the absorber film 16 is formed on the multilayer reflective film 12.
基準マーク80の形成を、多層反射膜12の上、又は保護膜13の上に吸収体膜16の形成を行った後に行う場合には、次の手順によって、所定の基準マーク80を有する反射型マスクブランク1を製造方法することができる。すなわち、上述のように、まず、膜厚傾斜領域90が設けられるように多層反射膜12を形成する。次に、多層反射膜付き基板115の多層反射膜12上、又は保護膜13上に、吸収体膜16を形成する(吸収体膜形成工程(S4))。その後に、多層反射膜12の少なくとも一部を除去することにより、膜厚傾斜領域90に多層反射膜付き基板115表面の欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク80を形成する(基準マーク形成工程(S2))。尚、吸収体膜16の形成は、多層反射膜12の膜厚傾斜領域90を除いて行うことができる。すなわち、基板11の周縁部には多層反射膜12の膜厚傾斜領域90のみが形成されている場合には、多層反射膜12のみを除去することにより、基準マーク80を形成することができる。また、基準マーク80が形成される位置にも吸収体膜16が形成されている場合には、多層反射膜12の少なくとも一部を除去する際に、必然的に吸収体膜16も除去することにより、基準マーク80を形成することができる。 When the reference mark 80 is formed after the absorber film 16 is formed on the multilayer reflective film 12 or the protective film 13, the reflection type having the predetermined reference mark 80 is performed by the following procedure. The mask blank 1 can be manufactured. That is, as described above, first, the multilayer reflective film 12 is formed so that the film thickness gradient region 90 is provided. Next, the absorber film 16 is formed on the multilayer reflective film 12 or the protective film 13 of the substrate 115 with the multilayer reflective film (absorber film forming step (S4)). Thereafter, by removing at least a part of the multilayer reflective film 12, a reference mark 80 serving as a reference for a defect position in the defect information on the surface of the multilayer reflective film-coated substrate 115 is formed in the film thickness inclined region 90 (reference mark formation). Step (S2)). The absorber film 16 can be formed except for the film thickness gradient region 90 of the multilayer reflective film 12. That is, when only the thickness gradient region 90 of the multilayer reflective film 12 is formed on the peripheral edge of the substrate 11, the reference mark 80 can be formed by removing only the multilayer reflective film 12. Further, when the absorber film 16 is also formed at the position where the reference mark 80 is formed, the absorber film 16 is necessarily removed when removing at least a part of the multilayer reflective film 12. Thus, the reference mark 80 can be formed.
上述のようにして形成した基準マーク80を欠陥検査に利用することにより、反射型マスクブランク1の欠陥の位置情報を正確に把握し、記憶することができる。 By using the reference mark 80 formed as described above for defect inspection, it is possible to accurately grasp and store the defect position information of the reflective mask blank 1.
次に、本発明の反射型マスク2の製造方法について、説明する。 Next, the manufacturing method of the reflective mask 2 of this invention is demonstrated.
本発明は、上述の製造方法で製造された反射型マスクブランク1の吸収体膜16をパターニングするパターニング形成工程を有する、反射型マスク2の製造方法である。図9に、本発明の反射型マスク2の構成の一例の断面模式図を示す。図10を参照して本発明の反射型マスク2の製造方法を説明する。 The present invention is a method for manufacturing the reflective mask 2 including a patterning process for patterning the absorber film 16 of the reflective mask blank 1 manufactured by the above-described manufacturing method. In FIG. 9, the cross-sectional schematic diagram of an example of a structure of the reflective mask 2 of this invention is shown. With reference to FIG. 10, the manufacturing method of the reflective mask 2 of this invention is demonstrated.
図10(a)は、上述の本発明の製造方法により得られる反射型マスクブランク1の構成の一例を示している。この反射型マスクブランク1は、ガラス基板11上に、多層反射膜12、保護膜13、露光光吸収体層14、及び検査光の低反射層15をこの順に積層して形成される。また、多層反射膜12の傾斜領域には、基準マーク80が形成されている。尚、反射型マスクブランク1は、さらにレジスト膜19を有することができる(図10(b))。また、レジスト膜19の形成の際には、基準マーク形成工程においてレジスト層を形成する場合と同様な方法によって、形成することができる。 Fig.10 (a) has shown an example of a structure of the reflective mask blank 1 obtained by the manufacturing method of the above-mentioned this invention. This reflective mask blank 1 is formed on a glass substrate 11 by laminating a multilayer reflective film 12, a protective film 13, an exposure light absorber layer 14, and an inspection light low reflective layer 15 in this order. A reference mark 80 is formed in the inclined region of the multilayer reflective film 12. The reflective mask blank 1 can further have a resist film 19 (FIG. 10B). Further, the resist film 19 can be formed by the same method as that for forming a resist layer in the reference mark forming step.
次に、EUV光31の吸収体である露光光吸収体層14及び検査光の低反射層15からなる吸収体膜16を加工して所定の吸収体膜パターン22を形成する。通常は、吸収体膜16の表面に、電子線描画用レジスト膜19を塗布・形成し、レジスト膜付きの反射型マスクブランク1を準備する(図10(b))。次に、電子線描画用レジスト膜19に所定のパターンを描画し、現像を経て、所定のレジストパターン21を形成する(同図(c))。次いで、レジストパターン21をマスクにして吸収体膜16のエッチングを行い、最後にレジストパターン21を除去して、吸収体膜パターン22を有する反射型マスク2を得る(同図(d))。本実施の形態では、吸収体膜16が、EUV光31の吸収体で構成する露光光吸収体層14と、マスクパターンの検査光の吸収体で構成する低反射層15との積層構成からなり、いずれもタンタル(Ta)を主成分とする材料からなる。この吸収体膜16をエッチングする工程において、同一エッチングガスを使用してドライエッチングしたときに、吸収体膜16を構成する各層のエッチングレート比が0.1〜10の範囲であることが好ましい。これにより、積層構成のタンタル系吸収体膜16のエッチング制御性を改善することができ、そのためパターン線幅や保護膜13へのダメージの程度等の面内均一性を改善することができる。 Next, a predetermined absorber film pattern 22 is formed by processing the absorber film 16 including the exposure light absorber layer 14 which is an absorber of the EUV light 31 and the inspection light low reflection layer 15. Usually, the resist film 19 for electron beam drawing is applied and formed on the surface of the absorber film 16 to prepare a reflective mask blank 1 with a resist film (FIG. 10B). Next, a predetermined pattern is drawn on the electron beam drawing resist film 19 and developed to form a predetermined resist pattern 21 ((c) in the figure). Next, the absorber film 16 is etched using the resist pattern 21 as a mask, and finally the resist pattern 21 is removed to obtain the reflective mask 2 having the absorber film pattern 22 ((d) in the figure). In the present embodiment, the absorber film 16 has a laminated structure of an exposure light absorber layer 14 constituted by an EUV light 31 absorber and a low reflection layer 15 constituted by an inspection light absorber of a mask pattern. Both are made of a material mainly composed of tantalum (Ta). In the step of etching the absorber film 16, when dry etching is performed using the same etching gas, the etching rate ratio of each layer constituting the absorber film 16 is preferably in the range of 0.1 to 10. Thereby, the etching controllability of the laminated tantalum-based absorber film 16 can be improved, and therefore the in-plane uniformity such as the pattern line width and the degree of damage to the protective film 13 can be improved.
本発明では、上記積層構成の吸収体膜16をドライエッチングするときのエッチングガスとしてフッ素(F)を含むガスを用いることが最も好適である。フッ素(F)を含むガスを用いて前記積層構成のタンタル系吸収体膜16をドライエッチングすると、吸収体膜16を構成する各層のエッチングレート比を上記の好ましい範囲となるように制御することができるからである。 In the present invention, it is most preferable to use a gas containing fluorine (F) as an etching gas when the absorber film 16 having the above-described laminated structure is dry-etched. When the tantalum-based absorber film 16 having the laminated structure is dry-etched using a gas containing fluorine (F), the etching rate ratio of each layer constituting the absorber film 16 can be controlled to be within the above-described preferable range. Because it can.
フッ素(F)を含むガスとしては、例えば、CF4、CHF3、C2F6、C3F6、C4F6、C4F8、CH2F2、CH3F、C3F8、SF6及びF2等が挙げられる。このようなフッ素を含むガスを単独で用いても良いが、上記フッ素ガスより選択される2種以上の混合ガスや、例えばアルゴン(Ar)等の希ガスや塩素(Cl2)ガス等を混合して用いても良い。 Examples of the gas containing fluorine (F) include CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 4 F 6 , C 4 F 8 , CH 2 F 2 , CH 3 F, and C 3 F. 8 , SF 6 and F 2 and the like. Although such a fluorine-containing gas may be used alone, two or more kinds of mixed gases selected from the above-mentioned fluorine gas, a rare gas such as argon (Ar), or a chlorine (Cl 2 ) gas is mixed. May be used.
上記吸収体膜16を構成する露光光吸収体層14及び低反射層15のいずれか一方が、タンタル(Ta)とホウ素(B)と酸素(O)とを含む材料からなり、他方がタンタル(Ta)とホウ素(B)と窒素(N)とを含む材料からなる場合において、この吸収体膜16を、フッ素を含むガスを用いてドライエッチングすると、吸収体膜16を構成する各層のエッチングレート比が0.15〜5.0の範囲となるように制御することができる。 Either one of the exposure light absorber layer 14 and the low reflection layer 15 constituting the absorber film 16 is made of a material containing tantalum (Ta), boron (B), and oxygen (O), and the other is tantalum ( When the absorber film 16 is dry-etched using a gas containing fluorine in the case where the absorber film 16 is made of a material containing Ta), boron (B), and nitrogen (N), the etching rate of each layer constituting the absorber film 16 is determined. The ratio can be controlled to be in the range of 0.15 to 5.0.
積層構成のタンタル系吸収体膜16を、例えばフッ素を含有するガスを用いてドライエッチングすることにより、吸収体膜16を構成する各層のエッチングレート比を0.1〜10の範囲とすることができる。この結果、吸収体膜16のエッチング制御性を改善することができ、また吸収体膜16をエッチングしたときの下層のダメージを最小限に抑えることができる。 By etching the tantalum-based absorber film 16 having a laminated structure using, for example, a gas containing fluorine, the etching rate ratio of each layer constituting the absorber film 16 may be in the range of 0.1 to 10. it can. As a result, the etching controllability of the absorber film 16 can be improved, and damage to the lower layer when the absorber film 16 is etched can be minimized.
以上のようにして、吸収体膜16をエッチングした後、残存するレジストパターン21を酸素アッシング等の方法で除去する。 After the absorber film 16 is etched as described above, the remaining resist pattern 21 is removed by a method such as oxygen ashing.
尚、吸収体膜16の形成の際には、多層反射膜付き基板115又は反射型マスクブランク1の欠陥検査によって記憶した欠陥位置情報に基づいて、吸収体膜パターン22の下に欠陥が隠れるように、吸収体膜パターン22の形成位置を調整することができる。この結果、反射型マスク2を用いた半導体基板への露光投影の際に、欠陥に起因する悪影響を防止することができる。 When the absorber film 16 is formed, the defect is hidden under the absorber film pattern 22 based on the defect position information stored by the defect inspection of the multilayer reflective film-coated substrate 115 or the reflective mask blank 1. Moreover, the formation position of the absorber film pattern 22 can be adjusted. As a result, adverse effects caused by defects can be prevented during exposure projection onto the semiconductor substrate using the reflective mask 2.
上述のようにして作製した反射型マスク2を、EUV光31で露光するとマスク表面の吸収体膜16のある部分では吸収され、それ以外の吸収体膜16を除去した部分では露出した保護膜13及び多層反射膜12でEUV光31が反射されることにより(同図(d)参照)、EUV光31を用いるリソグラフィー用の反射型マスク2として使用することができる。 When the reflective mask 2 manufactured as described above is exposed to EUV light 31, the protective film 13 is absorbed in a portion where the absorber film 16 is present on the mask surface and exposed in a portion where the other absorber film 16 is removed. Further, the EUV light 31 is reflected by the multilayer reflective film 12 (see FIG. 4D), and can be used as a reflective mask 2 for lithography using the EUV light 31.
本発明の反射型マスク2の製造方法によって得られた反射型マスク2を用い、図11に示すようなパターン転写装置50によって、半導体基板34上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することにより、半導体装置を製造することができる。図11に示すようなパターン転写装置50は、レーザープラズマX線源32及び縮小光学系33を有している。上述の反射型マスク2を用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することで、高精度のパターンを有する半導体デバイスを製造することができる。 By using the reflective mask 2 obtained by the manufacturing method of the reflective mask 2 of the present invention, the pattern transfer device 50 as shown in FIG. 11 exposes and transfers the transfer pattern to the resist film on the semiconductor substrate 34. A semiconductor device can be manufactured. A pattern transfer apparatus 50 as shown in FIG. 11 has a laser plasma X-ray source 32 and a reduction optical system 33. A semiconductor device having a highly accurate pattern can be manufactured by exposing and transferring a transfer pattern onto a resist film on a semiconductor substrate using the reflective mask 2 described above.
以下、実施例により、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(実施例1)
実施例1に使用した基板11は、SiO2−TiO2系のガラス基板11(6インチ角[152.4mm×152.4mm]、厚さが6.3mm)である。このガラス基板11を機械研磨することにより、表面粗さRms(二乗平均平方根粗さ)が0.15nm(測定領域:1μm×1μm、原子間力顕微鏡で測定)の平滑な表面と、0.05μm以下の平坦度とを有するガラス基板11を得た。
Example 1
The substrate 11 used in Example 1 is a SiO 2 —TiO 2 glass substrate 11 (6 inch square [152.4 mm × 152.4 mm], thickness is 6.3 mm). By mechanically polishing the glass substrate 11, a smooth surface having a surface roughness Rms (root mean square roughness) of 0.15 nm (measurement region: 1 μm × 1 μm, measured with an atomic force microscope), 0.05 μm A glass substrate 11 having the following flatness was obtained.
次に、基板11の主表面71に、Mo膜/Si膜周期多層反射膜12を成膜することにより、実施例1の多層反射膜付き基板115を作製した。 Next, the Mo / Si film periodic multilayer reflective film 12 was formed on the main surface 71 of the substrate 11 to produce the multilayer reflective film-coated substrate 115 of Example 1.
具体的には、上述の基板11の主表面71に、イオンビームスパッタリング法によって、Si膜(4.2nm)とMo膜(2.8nm)とを一周期として、40周期積層することにより、Mo膜/Si膜周期多層反射膜12(合計膜厚280nm)を成膜した。尚、基板11の周縁部に膜厚傾斜領域90を形成するために、図15に示すような遮蔽部材68を設けて、多層反射膜12を成膜した。尚、遮蔽部材68による遮蔽長さLを1.3mm、基板11の主表面71と遮蔽部材68との距離hを0.3mmとしたところ、膜厚傾斜領域90の幅Dslopeは2.5mmとなった。また、Mo膜/Si膜周期多層反射膜は、基板11の主表面71の法線に対して、Si膜のスパッタ粒子66の入射角度が5度、Mo膜のスパッタ粒子66の入射角度が65度なるように成膜した。 More specifically, the main surface 71 of the above-described substrate 11 is stacked by 40 cycles, with an Si film (4.2 nm) and a Mo film (2.8 nm) as one cycle, by ion beam sputtering. A film / Si film periodic multilayer reflective film 12 (total film thickness 280 nm) was formed. In addition, in order to form the film thickness inclination area | region 90 in the peripheral part of the board | substrate 11, the shielding member 68 as shown in FIG. 15 was provided, and the multilayer reflection film 12 was formed into a film. When the shielding length L by the shielding member 68 is 1.3 mm and the distance h between the main surface 71 of the substrate 11 and the shielding member 68 is 0.3 mm, the width Dslope of the film thickness inclined region 90 is 2.5 mm. became. Further, in the Mo film / Si film periodic multilayer reflective film, the incident angle of the sputtered particles 66 of the Si film is 5 degrees and the incident angle of the sputtered particles 66 of the Mo film is 65 with respect to the normal line of the main surface 71 of the substrate 11. The film was formed so that
次に、上述の実施例1の多層反射膜付き基板115の膜厚傾斜領域90に、図4及び図5に示す形状の基準マーク80を、図3に示す基準マーク形成工程により形成した。 Next, the reference mark 80 having the shape shown in FIGS. 4 and 5 was formed in the thickness gradient region 90 of the substrate with multilayer reflective film 115 of Example 1 described above by the reference mark forming step shown in FIG.
図3に示す基準マーク形成工程では、リソグラフィー法により基準マーク80を形成した。まず、多層反射膜付き基板115上に、レジスト塗布工程によりレジスト液126を回転塗布し、薄膜14の表面にレジスト層を形成した。レジスト液126に含まれるレジスト及び溶剤は、下記のものを用いた。
レジスト:ポジ型化学増幅型レジストFEP171(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)
溶剤:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルアセテート)とPGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)の混合溶剤
In the reference mark forming step shown in FIG. 3, the reference mark 80 is formed by a lithography method. First, a resist solution 126 was spin-coated on the multilayer reflective film-coated substrate 115 by a resist coating process to form a resist layer on the surface of the thin film 14. The following resists and solvents contained in the resist solution 126 were used.
Resist: Positive chemically amplified resist FEP171 (Fuji Film Electronics Materials)
Solvent: Mixed solvent of PGMEA (propylene glycol monomethyl acetate) and PGME (propylene glycol monomethyl ether)
表1に、実施例1の基準マーク形成工程(S2)中のレジスト液126の滴下のための滴下工程(S21)及び滴下したレジスト液126を均一にするための均一化工程(S22)の際の、基板の回転速度の時間変化を示す。表1の「開始時間」及び「終了時間」は、レジスト液126の滴下を開始したときを0秒として示している。また、「継続時間」は、それぞれの工程の開始時間から終了時間までの時間を示す。尚、レジスト液126の滴下は、回転加速段階(D1)の開始時(時間:t=0.0秒)から、回転速度維持段階(D2)の終了時(時間:t=4.0秒)まで行った。また、各工程及び各段階の間で基板の回転速度が異なる場合には、後続する工程又は段階の始めの0.05秒で回転速度を変化させた。例えば、表1の場合、乾燥工程(S23)開始直後の0.05秒で、回転速度1000rpmを250rpmまで減速した。この回転速度の変化は、その他の実施例及び比較例についても同様である。 Table 1 shows the dropping step (S21) for dropping the resist solution 126 and the homogenizing step (S22) for making the dropped resist solution 126 uniform in the reference mark forming step (S2) of Example 1. The time change of the rotational speed of a board | substrate is shown. The “start time” and “end time” in Table 1 indicate 0 seconds when the dropping of the resist solution 126 is started. “Duration” indicates the time from the start time to the end time of each process. The resist solution 126 is dropped from the start of the rotation acceleration stage (D1) (time: t = 0.0 seconds) to the end of the rotation speed maintenance stage (D2) (time: t = 4.0 seconds). Went up. Further, when the rotation speed of the substrate was different between each process and each stage, the rotation speed was changed in 0.05 seconds at the beginning of the subsequent process or stage. For example, in the case of Table 1, the rotational speed of 1000 rpm was reduced to 250 rpm in 0.05 seconds immediately after the start of the drying step (S23). This change in rotational speed is the same for other examples and comparative examples.
均一化工程(S22)及び乾燥工程(S23)において、多層反射膜付き基板115が回転している間、常時連続して強制排気を行い、多層反射膜付き基板115の上面に沿って多層反射膜付き基板115の中央側から外周方向に気流134が流れるように気流134を発生させた。そのため、多層反射膜付き基板115の回転により多層反射膜付き基板115の周縁部(基板11の主表面71の端部)に生じるレジスト液126の液溜まりを効果的に多層反射膜付き基板115の外に飛散させた。また、多層反射膜付き基板115の四隅や多層反射膜付き基板115の周縁部に生じるレジスト液126の液溜まりが多層反射膜付き基板115中央部へと引き戻されるのを効果的に抑制させることができた。また、多層反射膜付き基板115の四隅及び周縁部に形成されるレジスト層の厚膜領域を低減させることができた。また、その領域の膜厚の盛り上がりを低減させる(厚膜化を抑制する)ことができた。 In the homogenization step (S22) and the drying step (S23), while the substrate with multilayer reflection film 115 is rotating, forced exhaust is continuously performed, and the multilayer reflection film is formed along the upper surface of the substrate with multilayer reflection film 115. The air flow 134 was generated so that the air flow 134 flows from the center side of the attached substrate 115 toward the outer periphery. Therefore, the pool of the resist solution 126 generated in the peripheral portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115 (the end of the main surface 71 of the substrate 11) by the rotation of the multilayer reflective film-coated substrate 115 is effectively reduced. It was scattered outside. Further, it is possible to effectively suppress the pool of the resist solution 126 generated at the four corners of the multilayer reflective film-coated substrate 115 and the peripheral portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115 from being drawn back to the central portion of the multilayer reflective film-coated substrate 115. did it. Moreover, the thick film area | region of the resist layer formed in the four corners and peripheral part of the board | substrate 115 with a multilayer reflecting film was able to be reduced. In addition, the rising of the film thickness in the region could be reduced (thickening of the film thickness was suppressed).
次に、加熱乾燥装置及び冷却装置に、レジスト層が形成された多層反射膜付き基板115を搬送し、所定の加熱乾燥処理を行ってレジスト層を乾燥させた(乾燥工程(S23))。 Next, the board | substrate 115 with a multilayer reflecting film in which the resist layer was formed was conveyed to the heat drying apparatus and the cooling device, the predetermined heat drying process was performed, and the resist layer was dried (drying process (S23)).
次に、レジスト層に、図4及び図5に示すの形状の基準マーク80をレーザー描画でし、現像によってレジストパターン21(第1レジストパターン21)を形成した(パターン形成工程(S24))。図4は、レジスト層が形成された多層反射膜付き基板115において、基準マーク80の形成個所を示す平面図である。図5は、基準マーク80部分を拡大した平面図である。尚、図4における寸法は、X4=Y4=136.000mm、X5=Y5=8mm、X6=Y6≦2.700mm及びX5=Y5≦5.700である。図5における寸法は、X1=Y1=1.500mm、X2=Y2=0.550mm及びX3=Y3=0.1mmである。また、図4及び図5の寸法の横のカッコ内の数は、同一の寸法の個数を示す。 Next, the reference mark 80 having the shape shown in FIGS. 4 and 5 was formed on the resist layer by laser drawing, and a resist pattern 21 (first resist pattern 21) was formed by development (pattern formation step (S24)). FIG. 4 is a plan view showing a location where the reference mark 80 is formed on the multilayer reflective film-coated substrate 115 on which a resist layer is formed. FIG. 5 is an enlarged plan view of the reference mark 80 portion. Note that the dimensions in FIG. 4 are X4 = Y4 = 136.000 mm, X5 = Y5 = 8 mm, X6 = Y6 ≦ 2.700 mm, and X5 = Y5 ≦ 5.700. The dimensions in FIG. 5 are X1 = Y1 = 1.500 mm, X2 = Y2 = 0.550 mm and X3 = Y3 = 0.1 mm. The numbers in parentheses next to the dimensions in FIGS. 4 and 5 indicate the number of the same dimensions.
次に、レジストパターン21をマスクにして、Mo膜/Si膜周期多層反射膜12を、エッチングガスとしてフッ素系ガス(CF4)を用いたドライエッチング法でエッチングすることにより、基準マーク80を形成した(エッチング工程(S25))。このときのエッチング深さは約280nmであり、多層反射膜12の全層をエッチングした。 Next, using the resist pattern 21 as a mask, the Mo film / Si film periodic multilayer reflective film 12 is etched by a dry etching method using a fluorine-based gas (CF 4 ) as an etching gas, thereby forming a reference mark 80. (Etching step (S25)). The etching depth at this time was about 280 nm, and all the layers of the multilayer reflective film 12 were etched.
次に、レジストパターン214を公知の方法で剥離した(レジスト除去工程(S26))。 Next, the resist pattern 214 was peeled off by a known method (resist removal step (S26)).
さらに、イオンビームスパッタリング法によって、Mo膜/Si膜周期多層反射膜12の上に、Ruの保護膜13(2.5nm)を成膜した(保護膜形成工程(S3))。 Further, a Ru protective film 13 (2.5 nm) was formed on the Mo film / Si film periodic multilayer reflective film 12 by ion beam sputtering (protective film forming step (S3)).
次いで、保護膜13上に、DCマグネトロンスパッタリングにより、厚さ28nmのTaN層(Ta:N=70%:30%の原子比率)の半透過膜を吸収体膜16として形成した(吸収体膜形成工程(S4))。タンタルの窒素化は、タンタルターゲット62と、Arに窒素を40%添加したガスとを用いた反応性スパッタリング法で行った。以上のようにして、実施例1の基準マーク80を形成した反射型マスクブランク1を製造した。 Next, a semi-transmissive film of a TaN layer (Ta: N = 70%: 30% atomic ratio) having a thickness of 28 nm was formed as the absorber film 16 on the protective film 13 by DC magnetron sputtering (absorber film formation). Step (S4)). Nitrification of tantalum was performed by a reactive sputtering method using a tantalum target 62 and a gas obtained by adding 40% nitrogen to Ar. As described above, the reflective mask blank 1 on which the reference mark 80 of Example 1 was formed was manufactured.
(実施例2)
保護膜形成工程(S3)の後に基準マーク形成工程(S2)を実施した以外は、実施例1と同一の条件で、実施例2の反射型マスクブランク1を製造した。
(Example 2)
A reflective mask blank 1 of Example 2 was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the fiducial mark forming process (S2) was performed after the protective film forming process (S3).
(比較例1)
比較例1は、基準マーク形成工程(S2)が異なるほかは、実施例1と同様の条件で反射型マスクブランクを製造した。表2に比較例1の基準マーク形成工程(S2)の基板回転スケジュールを示す。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a reflective mask blank was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the reference mark forming step (S2) was different. Table 2 shows a substrate rotation schedule in the reference mark forming step (S2) of Comparative Example 1.
比較例1の場合には、滴下工程(S21)において基板を静止した状態で実施し、その後、均一化工程(S22)300rpmの低回転速度段階(D1)の低速回転を3秒間実施し、低速回転の直後、1500rpmの高速回転段階(D3))を3.5秒間実施した。 In the case of Comparative Example 1, the substrate is kept stationary in the dropping step (S21), and then the uniformizing step (S22) is performed at a low rotational speed stage (D1) of 300 rpm for 3 seconds, and the low speed is reduced. Immediately after the rotation, a high-speed rotation stage (D3) of 1500 rpm was carried out for 3.5 seconds.
<評価>
実施例1及び比較例1について、基準マーク形成工程(S2)の乾燥工程(S23)終了時点の欠陥数を、レーザー干渉コンフォーカル光学系による60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥の大きさごとにカウントした。欠陥数の測定結果を表3に示す。
<Evaluation>
For Example 1 and Comparative Example 1, the number of defects at the end of the drying step (S23) of the reference mark forming step (S2) was determined using a defect inspection apparatus with a sensitivity of 60 nm using a laser interference confocal optical system (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). And counted for each defect size. Table 3 shows the measurement results of the number of defects.
表3に示すように、滴下工程(S21)が回転加速段階(D1)及び回転維持段階(D2)を含む実施例1、2の場合は、1μmを超える欠陥が発生せず、さらに微細な欠陥もごく少数に抑えられた。その結果、パターンエッジが直線的な基準マーク80をフォトリソグラフィー法で形成することができた。また、レジスト層に欠陥が少なかったため、エッチング工程(S25)でマスクパターン形成領域の多層反射膜12に事故的な欠陥が生じることを抑制できた。 As shown in Table 3, in the case of Examples 1 and 2 in which the dropping step (S21) includes the rotation acceleration stage (D1) and the rotation maintenance stage (D2), a defect exceeding 1 μm does not occur, and a finer defect There were very few. As a result, the reference mark 80 having a straight pattern edge could be formed by a photolithography method. Moreover, since there were few defects in the resist layer, it was possible to suppress the occurrence of accidental defects in the multilayer reflective film 12 in the mask pattern formation region in the etching step (S25).
一方、比較例1は、基準マーク形成領域にも欠陥が形成されており、基準マーク80のパターンエッジは欠陥に由来するラフネスが生じてしまうという結果となった。また、マスクパターン形成領域内にも欠陥があったことから、エッチング工程(S25)で多層反射膜12の一部分がエッチングされてしまうことによる二次的な欠陥が生じた。 On the other hand, in Comparative Example 1, a defect was also formed in the reference mark formation region, and the result was that the pattern edge of the reference mark 80 had roughness due to the defect. In addition, since there was a defect in the mask pattern formation region, a secondary defect occurred due to etching of a part of the multilayer reflective film 12 in the etching step (S25).
1 反射型マスクブランク
2 反射型マスク
11 基板(ガラス基板)
12 多層反射膜
13 保護膜
14 露光光吸収体層
15 低反射層
16 吸収体膜
18 導電膜
19 電子線描画用レジスト膜
21 レジストパターン
22 吸収体膜パターン
31 EUV光
32 レーザープラズマX線源
33 縮小光学系
34 半導体基板
50 パターン転写装置
60 イオンビームスパッタリング装置
61 集束イオンビーム発生装置
62 ターゲット
63 回転ステージ
64 集束イオンビーム
66 スパッタ粒子
68 遮蔽部材
71 主表面
72 側面
73 面取面
80 基準マーク
82 ファインマーク
84 補助マーク
90 膜厚傾斜領域
115 多層反射膜付き基板
120 回転塗布装置
121 スピンナーチャック
122 ノズル
123 カップ
124 インナーリング
126 レジスト液
130 排気手段
132 開口部
134 気流
Dslope 膜厚傾斜領域の幅
α スパッタ粒子の入射角
1 reflective mask blank 2 reflective mask 11 substrate (glass substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Multilayer reflecting film 13 Protective film 14 Exposure light absorber layer 15 Low reflection layer 16 Absorber film 18 Conductive film 19 Resist film for electron beam drawing 21 Resist pattern 22 Absorber film pattern 31 EUV light 32 Laser plasma X-ray source 33 Reduction Optical system 34 Semiconductor substrate 50 Pattern transfer device 60 Ion beam sputtering device 61 Focused ion beam generator 62 Target 63 Rotating stage 64 Focused ion beam 66 Sputtered particles 68 Shielding member 71 Main surface 72 Side surface 73 Chamfered surface 80 Reference mark 82 Fine mark 84 Auxiliary mark 90 Thickness gradient region 115 Substrate with multilayer reflective film 120 Spin coater 121 Spinner chuck 122 Nozzle 123 Cup 124 Inner ring 126 Resist liquid 130 Exhaust means 132 Opening 134 Angle of incidence of the width α sputtered particles flow Dslope thickness gradient zone
Claims (12)
前記反射用薄膜が、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層させた多層反射膜を少なくとも含み、
前記反射型マスクブランクの製造方法が、
前記反射用薄膜を有する前記マスクブランク基板を用意する工程と、
前記反射用薄膜の上面に、レジスト層を形成するためのレジスト層形成工程と、
前記レジスト層を用いたリソグラフィープロセスによって、前記マスクブランク基板の基板周縁部の前記多層反射膜の少なくとも一部を除去することにより、前記反射型マスクブランクの欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを形成する基準マーク形成工程と
を含み、
前記レジスト層形成工程が、
前記反射用薄膜の上面にレジスト液を滴下して供給する滴下工程と、
滴下した前記レジスト液を均一に広げる均一化工程と、
を含み、
前記滴下工程が、前記マスクブランク基板の回転が静止しているか、又は、滴下された前記レジスト液が前記マスクブランク基板の回転による作用で実質的に移動しない回転速度から、第1の回転速度に至るまで、前記マスクブランク基板の回転速度を加速する回転加速段階を含み、
前記均一化工程が、前記マスクブランク基板の回転速度を、前記第1の回転速度よりも低速の回転速度である第2の回転速度で維持する低回転速度段階と、前記マスクブランク基板の回転速度を、前記第1の回転速度よりも高速の第3の回転速度で維持する高回転速度段階とを含む、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 reflective thin film on the main surface of a mask blank substrate,
The reflective thin film includes at least a multilayer reflective film in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated,
A manufacturing method of the reflective mask blank,
Preparing the mask blank substrate having the reflective thin film;
A resist layer forming step for forming a resist layer on the upper surface of the reflective thin film;
By removing at least a part of the multilayer reflective film at the peripheral edge of the mask blank substrate by a lithography process using the resist layer, a reference mark serving as a reference for the defect position in the defect information of the reflective mask blank A reference mark forming step for forming
The resist layer forming step includes
A dropping step of dropping and supplying a resist solution on the upper surface of the reflective thin film;
A homogenizing step for uniformly spreading the dropped resist solution;
Including
In the dropping step, the rotation of the mask blank substrate is stationary or the dripped resist solution is changed from a rotation speed at which the mask blank substrate does not substantially move due to the rotation of the mask blank substrate to a first rotation speed. The rotational acceleration step of accelerating the rotational speed of the mask blank substrate,
The uniformizing step maintains a rotational speed of the mask blank substrate at a second rotational speed that is lower than the first rotational speed, and a rotational speed of the mask blank substrate. And a high rotation speed stage that maintains a third rotation speed higher than the first rotation speed.
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