JP6229291B2 - ナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明のNIL用マスクの製造方法の一例を示すフローチャートであり、図2(a)〜(i)は本発明のNIL用マスクの製造方法の一例を示す工程図であって、黒欠陥部を修正する例である。
まず、図1に示すように、欠陥部を有し修正が必要なNIL用マスクを準備するNIL用マスク作製工程S1を行う。具体的には、図2(a)に示すように、表面に凹凸パターンを有し、石英基板等の光透過性基板から構成されるものであり、黒欠陥部10aを有するNIL用マスク1を準備する。なお、欠陥部については、NIL用マスクを予め検査し、欠陥部の種類、大きさ、位置等を測定し、検査データとして保存しておく。次に、図1に示すように、ドリフト補正用マークを形成するドリフト補正用マーク形成工程S2を行う。具体的には、図2(b)に示すように、NIL用マスク1の黒欠陥部10aが存在する欠陥領域A1の周辺に突起状のドリフト補正用マーク2を形成する。
次に、図2(c)に示すように、NIL用マスク1の欠陥領域A1近傍を、荷電ビーム11として電子線を照射する走査型電子顕微鏡(SEM)やイオンビームを照射する集束イオンビーム装置で観察し、二次電子像から修正すべき黒欠陥部10aの位置を特定する。この際、ドリフト補正用マーク2も荷電ビーム11で走査し、二次電子像からドリフト補正用マーク2の位置を検出する。
まず、図3(a)に示すように、白欠陥部10bを有するNIL用マスク1を準備するNIL用マスク作製工程を行う。次に、図3(b)に示すように、NIL用マスク1の白欠陥部10bが存在する欠陥領域A1の周辺にドリフト補正用マーク2を形成するドリフト補正用マーク形成工程を行う。
次に、図3(c)に示すように、NIL用マスク1の欠陥領域A1近傍を、荷電ビーム21として電子線を照射する走査型電子顕微鏡(SEM)やイオンビームを照射する集束イオンビーム装置で観察し、二次電子像から修正すべき白欠陥部10bの位置を特定する。この際、ドリフト補正用マーク2も荷電ビーム21で走査し、二次電子像からドリフト補正用マーク2の位置を検出する。
本発明におけるドリフト補正用マーク形成工程は、NIL用マスクの欠陥部が存在する欠陥領域の周辺にドリフト補正用マークを形成する工程である。
中でも、ドリフト補正用マークは上記金属材料からなる金属膜であることが好ましい。金属材料は、NIL用マスクを構成する基板とのエッチング選択比が良好であり、後述のドリフト補正用マーク除去工程にてドリフト補正用マークのみを容易に除去することができるからである。
特に、上記金属材料の中でもクロムが好ましい。クロム膜は、欠陥修正装置に備えられている堆積機能によりドリフト補正用マークを形成することができる。また、クロムを用いる場合には、フォトマスク用の既存設備を利用できる観点から好ましい。さらに、NIL用マスクを構成する基板とのエッチング選択比を考慮すると、クロムが好適である。
また、ドリフト補正用マーク2は、図4(a)に例示するようにNIL用マスク1の凹凸パターンの凸部上に配置されていてもよく、図4(b)に例示するように凹部上に配置されていてもよく、図4(d)、(e)に例示するように凸部および凹部にわたって配置されていてもよい。なお、図4(a)、(b)は図4(c)のA−A線断面図、図4(d)、(e)は図4(f)のA−A線断面図である。
ドリフト補正用マークが凹凸パターンの凸部上に配置されている場合には、二次電子を検出しやすく、またドリフト補正用マーク除去工程にてウェットプロセスで除去しやすい。一方、ドリフト補正用マークが凹凸パターンの凹部上に配置されている場合には、ドリフト補正用マーク除去工程にて原子間力顕微鏡(AFM)等により物理的に除去しやすい。また、ドリフト補正用マークが凹凸パターンの凸部および凹部にわたって配置されている場合には、二次電子を検出しやすいとともに、比較的大きなドリフト補正用マークを形成することができる。
また、ドリフト補正用マークの形成に際しては、後述の欠陥修正工程にて使用される欠陥修正装置に備えられているデポジション用ガス等のガスを供給するガス供給手段等を用いてドリフト補正用マークを形成することができる。この場合、局所的なドリフト補正用マークの形成が容易である。
例えば荷電ビームを照射して二次電子信号によりドリフト補正用マークの位置を検出する。荷電ビームとしては、後述の黒欠陥部および白欠陥部の修正に用いられる荷電ビームと同様であり、例えば電子ビームおよびイオンビームを挙げることができる。
本発明における欠陥修正工程は、上記欠陥部に、アシストガスを供給しながら荷電ビームを照射してエッチングする、または、デポジション用ガスを供給しながら荷電ビームを照射して修正膜を堆積する工程である。また、欠陥修正工程においては、上記ドリフト補正用マークを用いて荷電ビームのドリフト補正を行う。
本発明において、NIL用マスクの欠陥部は、黒欠陥部および白欠陥部のいずれであってもよい。以下、黒欠陥部および白欠陥部に分けて説明する。
欠陥部が黒欠陥部である場合、欠陥修正工程では、黒欠陥部にアシストガスを供給しながら荷電ビームを照射し、黒欠陥部をエッチングする。
黒欠陥部の修正後、通常、アシストガスは排気される。
欠陥部が白欠陥部である場合、欠陥修正工程では、白欠陥部にデポジション用ガスを供給しながら荷電ビームを照射し、修正膜を堆積する。
白欠陥部の修正後、通常、デポジション用ガスは排気される。
欠陥修正工程では、上記ドリフト補正用マークを利用して荷電ビームのドリフト補正を行う。
ドリフト補正は、欠陥修正工程中にドリフト補正の必要の有無を確認するため、例えば一定の時間間隔で繰り返し行う。
ドリフト補正用マークを用いたドリフト補正の方法としては、一般的な方法を適用することができる。
本発明におけるドリフト補正用マーク除去工程は、上記ドリフト補正用マークを除去する工程である。
例えば、ドリフト補正用マークがクロム、アルミニウム等の金属を含む場合には、ウェットエッチングが好ましい。ドリフト補正用マークのみを容易に除去することができるからである。具体的には、ドリフト補正用マークがクロムを含む場合には、硝酸第2セリウムアンモニウムおよび過塩素酸を含む水溶液が用いられる。また、ドリフト補正用マークがアルミニウムを含む場合には、リン酸および硝酸の混合液、塩酸および硫酸の混合液が用いられる。また、ドリフト補正用マークがクロムを含む場合には、ドライエッチングとして、塩素および酸素の混合ガスを用いることができる。
また、ドリフト補正用マークがカーボンを含む場合には、ドライプロセスとして、原子間力顕微鏡(AFM)等の走査型プローブ顕微鏡(SPM)の探針で削る方法、UV洗浄等を用いることができる。また、ウェットエッチングとして、アンモニア過水およびオゾン水の混合液、ドライエッチングとして、オゾンプラズマ、酸素プラズマ、NH3プラズマを用いることができる。
また、ドリフト補正用マークが酸化ケイ素を含む場合には、原子間力顕微鏡(AFM)等の走査型プローブ顕微鏡(SPM)の探針で削る方法を用いることができる。
本発明においては、上記ドリフト補正用マーク形成工程前に、ドリフト補正用マークが形成されるドリフト補正用マーク形成領域に、ドリフト補正用マークと異なる材料を含有する下地層を形成する下地層形成工程を行うことが好ましい。
また、下地層の形成に際しては、上記欠陥修正工程にて使用される欠陥修正装置にNIL用マスクを配置する前に、欠陥修正装置とは別の装置を用いて下地層を形成してもよく、欠陥修正装置に備えられているデポジション用ガス等のガスを供給するガス供給手段等を用いて下地層を形成してもよい。
本発明においては、上記ドリフト補正用マーク形成工程前に、通常、基板の主面に凹凸パターンを有するNIL用マスクを作製するNIL用マスク作製工程を行う。NIL用マスクに対して予め欠陥検査を行い、修正が必要な欠陥部が検出されたNIL用マスクは上記ドリフト補正用マーク形成工程に供される。
光透過性基板は、波長300nm〜450nmの光線の透過率が85%以上であることが好ましい。
2…ドリフト補正用マーク
3…修正膜
5…下地層
10a…黒欠陥部
10b…白欠陥部
11、21…荷電ビーム
12…アシストガス
22…デポジション用ガス
A1…欠陥領域
A2…ドリフト補正用マーク形成領域
A3…下地層形成領域
Claims (4)
- 基板の主面に凹凸パターンを有するナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法であって、
前記ナノインプリントリソグラフィ用マスクの欠陥部が存在する欠陥領域の周辺にドリフト補正用マークを形成するドリフト補正用マーク形成工程と、
前記欠陥部に、アシストガスを供給しながら荷電ビームを照射してエッチングする、または、デポジション用ガスを供給しながら荷電ビームを照射して修正膜を堆積する欠陥修正工程と、
前記ドリフト補正用マークを除去するドリフト補正用マーク除去工程と
を有し、
前記ドリフト補正用マークが、前記凹凸パターンの凸部および凹部にわたって配置されており、
前記欠陥修正工程では前記ドリフト補正用マークを用いて前記荷電ビームのドリフト補正を行うことを特徴とするナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法。 - 前記ドリフト補正用マークが金属膜であることを特徴とする請求項1に記載のナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法。
- 前記ドリフト補正用マーク形成工程前に、前記ドリフト補正用マークが形成されるドリフト補正用マーク形成領域に、前記ドリフト補正用マークと異なる材料を含有する下地層を形成する下地層形成工程を有し、
前記ドリフト補正用マーク除去工程では、前記下地層も除去することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法。 - 前記ドリフト補正用マーク形成工程前に、前記ドリフト補正用マークが形成されるドリフト補正用マーク形成領域に、前記ドリフト補正用マークと異なる材料を含有する下地層を形成する下地層形成工程を有し、
前記ドリフト補正用マーク除去工程では、前記下地層も除去し、
前記ドリフト補正用マークに用いられる材料がカーボンであり、前記下地層に用いられる材料がアルミニウムであることを特徴とする請求項1に記載のナノインプリントリソグラフィ用マスクの製造方法。
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