JP6287045B2 - Reflective mask and method of manufacturing the same - Google Patents

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Description

本発明は、反射型マスクおよびその製造方法に関し、特にEUV(Extreme Ultra Violet:極端紫外線)を光源とするEUVリソグフィを用いた半導体製造装置などに利用される反射型マスクおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective mask and a manufacturing method thereof, and more particularly to a reflective mask used in a semiconductor manufacturing apparatus using an EUV lithography that uses EUV (Extreme Ultra Violet) as a light source and a manufacturing method thereof.

<EUVリソグラフィの説明>
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。
<Description of EUV lithography>
In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography using EUV having a wavelength of around 13.5 nm as a light source has been proposed. Since EUV lithography has a short light source wavelength and very high light absorption, it needs to be performed in a vacuum. In the EUV wavelength region, the refractive index of most substances is slightly smaller than 1.

このため、EUVリソグラフィにおいては、従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず反射光学系となる。したがって、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。   For this reason, in EUV lithography, a transmissive refractive optical system that has been conventionally used cannot be used, and becomes a reflective optical system. Therefore, a photomask used as an original (hereinafter referred to as a mask) must be a reflective mask because a conventional transmission mask cannot be used.

<EUVマスクとブランク構造の説明>
図3に、従来の反射型マスクの構造および製造工程を示すが、反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、基板1の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射膜2と、露光光源波長を吸収する光吸収膜6とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜3が形成されている。
<Description of EUV mask and blank structure>
FIG. 3 shows the structure and manufacturing process of a conventional reflective mask. The reflective mask blank that is the source of the reflective mask is a multilayer reflection on the substrate 1 that exhibits a high reflectance with respect to the exposure light source wavelength. A film 2 and a light absorption film 6 that absorbs the exposure light source wavelength are sequentially formed. Further, a back surface conductive film 3 for an electrostatic chuck in the exposure machine is formed on the back surface of the substrate.

また、多層反射膜と光吸収膜の間に、反射膜を保護するため保護膜5を有する構造を持つEUVマスクもある。反射形マスクブランクから反射形マスクへ加工する際には、EBリソグラフィとエッチング技術とにより光吸収膜6を部分的に除去し、光吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される(非特許文献1)。   There is also an EUV mask having a structure having a protective film 5 for protecting the reflective film between the multilayer reflective film and the light absorbing film. When processing from a reflective mask blank to a reflective mask, the light absorbing film 6 is partially removed by EB lithography and etching technology to form a circuit pattern composed of a light absorbing portion and a reflecting portion. The light image reflected by the reflection type mask manufactured in this way is transferred onto the semiconductor substrate through the reflection optical system (Non-Patent Document 1).

<隣接するチップの多重露光の説明>
一方、反射型マスクを用いて半導体基板上に転写回路パターンを形成する際、一枚の半導体基板上には複数の回路パターンのチップが形成される。隣接するチップ間において、チップ外周部が重なる領域が存在する場合がある。これはウェハ1枚あたりに取れるチップをできるだけ増やしたいという生産性向上のために、チップを高密度に配置するためである。この場合、この領域については複数回(最大で4回)に渡り露光(多重露光)されることになる。
<Description of multiple exposure of adjacent chips>
On the other hand, when a transfer circuit pattern is formed on a semiconductor substrate using a reflective mask, chips having a plurality of circuit patterns are formed on one semiconductor substrate. There may be a region where the outer periphery of the chip overlaps between adjacent chips. This is because the chips are arranged at a high density in order to improve productivity to increase the number of chips that can be taken per wafer. In this case, this region is exposed (multiple exposure) a plurality of times (up to four times).

この転写パターンのチップ外周部はマスク上でも外周部であり、通常、吸収層の部分である。しかしながら、吸収層上でのEUV光の反射率は、0.5〜2%程度あるために、多重露光によりチップ外周部が感光してしまう問題があった。このため、マスク上のチップ外周部は通常の吸収層よりもEUV光の遮光性の高い領域(以下、遮光枠と呼ぶ)の必要性が出てきた。   The chip outer peripheral portion of this transfer pattern is also the outer peripheral portion on the mask, and is usually the absorption layer portion. However, since the reflectance of EUV light on the absorption layer is about 0.5 to 2%, there is a problem that the outer periphery of the chip is exposed by multiple exposure. For this reason, the necessity has arisen for the area | region (henceforth a light-shielding frame) where the chip | tip outer peripheral part on a mask has a higher light-shielding property of EUV light than a normal absorption layer.

<微細加工の必要性>
また、大規模集積回路の高集積化は、回路を構成する配線パターンの細線化技術を必須のものとして要求する。大規模集積回路のパターン微細化が加速されるのは、その高速動作と低消費電力化のためであり、その最も有効な手段がパターンの微細化だからである。こ
のため、上述の細線化された配線パターンを有するマスクを実現する目的で、より微細なパターンをマスク基板上に形成する必要がある。
<Necessity of microfabrication>
Further, high integration of a large scale integrated circuit requires a thinning technique for a wiring pattern constituting the circuit as an essential element. The reason why pattern miniaturization of large-scale integrated circuits is accelerated is because of its high-speed operation and low power consumption, and the most effective means is that the pattern is miniaturized. For this reason, it is necessary to form a finer pattern on the mask substrate for the purpose of realizing a mask having the above-described thinned wiring pattern.

マスクパターンを形成するためには、通常、図3に示すように、多層反射膜2上に光吸収膜6を設けたマスクブランクの上にレジスト4を形成し、このレジストに電子線を照射してパターン描画を行い、レジストを現像してレジストパターンを得る。そして、このレジストパターンを光吸収膜6用のエッチングマスクとしてパターニングすることでマスクパターンを得ることとなる。したがって、微細なマスクパターンを得るためには、レジストパターンの微細化が必要である。   In order to form a mask pattern, usually, as shown in FIG. 3, a resist 4 is formed on a mask blank provided with a light absorbing film 6 on a multilayer reflective film 2, and this resist is irradiated with an electron beam. The pattern is drawn and the resist is developed to obtain a resist pattern. Then, by patterning this resist pattern as an etching mask for the light absorption film 6, a mask pattern is obtained. Therefore, in order to obtain a fine mask pattern, it is necessary to make the resist pattern fine.

レジストパターンを微細化すると、光吸収膜6用のエッチングマスクとして機能するレジストのアスペクト比(レジスト膜厚とパターン幅との比)が大きくなってしまう。一般に、レジストパターンのアスペクト比が大きくなると、レジストパターンの一部が倒れたり剥離を起こしてパターン抜けが生じたりすることが起こる。   If the resist pattern is miniaturized, the aspect ratio (ratio of resist film thickness to pattern width) of the resist that functions as an etching mask for the light absorption film 6 is increased. In general, when the aspect ratio of the resist pattern is increased, a part of the resist pattern may fall down or peel off, resulting in pattern omission.

また、このような方法で作成された微細なレジストパターンをエッチングマスクとしてパターニングされたマスクパターンも、洗浄工程において、例えば、メガソニック洗浄等による異物除去処理において剥がれる場合があり、マスクの品質が低下する。このため、より高精細のマスクパターンを形成するためには、マスクの構造を変更することが必要となり、一般的な反射型マスクとは異なる構造の検討例がある。(特許文献1)。   In addition, a mask pattern patterned by using a fine resist pattern created by such a method as an etching mask may also be peeled off in a cleaning process, for example, in a foreign matter removal process such as megasonic cleaning, and the quality of the mask is reduced. To do. For this reason, in order to form a higher-definition mask pattern, it is necessary to change the structure of the mask, and there is an examination example of a structure different from a general reflective mask. (Patent Document 1).

例えば特許文献1には、図4に示すように、荷電粒子に対して反射率が高い単結晶(Si)反射基板10と前記基板1よりも反射率が低い(Cu)マスクパターンを有し、光吸収膜の厚さに起因するシャドウイングのない反射型マスクを得るために、マスクパターンの表面が基板1表面と面一である構造が報告されている。   For example, Patent Document 1 includes a single crystal (Si) reflective substrate 10 having a high reflectance with respect to charged particles and a (Cu) mask pattern having a reflectance lower than that of the substrate 1, as shown in FIG. In order to obtain a reflective mask free from shadowing due to the thickness of the light absorption film, a structure in which the surface of the mask pattern is flush with the surface of the substrate 1 has been reported.

この構造であれば、シャドウイングがなく、メガソニック洗浄等による異物除去処理におけるマスクパターンの剥がれが軽減されるが、基板1表面に保護膜が無く、マスクパターンの形成や露光装置にて長期間使用する際、基板1の表面がダメージを受け、反射特性に影響を及ぼすという問題があり、また、非特許文献1のように多層反射膜2を用いていないことから、高い反射率を得ることが難しい。   With this structure, there is no shadowing, and the peeling of the mask pattern in the foreign matter removal process by megasonic cleaning or the like is reduced. However, there is no protective film on the surface of the substrate 1, and the mask pattern is formed and exposed for a long time in an exposure apparatus. When used, there is a problem that the surface of the substrate 1 is damaged and affects the reflection characteristics. Further, since the multilayer reflective film 2 is not used as in Non-Patent Document 1, a high reflectance is obtained. Is difficult.

特開2000−232055号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-232055

レジストプロセスの最適化テクニック,株式会社情報機構,2011,p129Resist process optimization technique, Information Technology Corporation, 2011, p129

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、反射型マスクの反射特性を損なうことなく、光吸収膜の厚さに起因するシャドウイングのない反射型マスクを提供すること。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a reflective mask free from shadowing due to the thickness of a light absorption film without impairing the reflection characteristics of the reflective mask.

上記の課題を解決するための手段として、請求項に記載の発明は、基板上に多層反射膜を設けた反射基板上にマスクパターンと遮光枠が設けられた反射型マスクであって、
前記反射基板にマスクパターンと遮光枠状の掘り込みが設けてあり、
前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを設けた反射基板に保護膜が形成されており、前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みに、光吸収膜が形成されており、
前記マスクパターンにおける保護膜と光吸収膜が面一であることを特徴とする反射型マスクである。
As a means for solving the above problems, the invention according to claim 1 is a reflective mask in which a mask pattern and a light shielding frame are provided on a reflective substrate in which a multilayer reflective film is provided on the substrate,
The reflective substrate is provided with a mask pattern and a light shielding frame-shaped digging,
A protective film is formed on the reflective substrate provided with the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging, and a light absorption film is formed on the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging,
The reflective mask is characterized in that the protective film and the light absorbing film in the mask pattern are flush with each other.

また、請求項に記載の発明は、マスクパターンが形成された領域の外側に、枠状に多層反射層が除去され、光吸収材料が充填され、光吸収材料が多層反射層表面にも形成されるか、枠状部分の多層反射層の掘り込み量が深いか、の少なくとも何れかを採用することにより、光吸収層の厚さがマスクパターンよりも枠状部分で厚い構成の遮光枠が形成されてなることを特徴とする請求項に記載の反射型マスクである。 According to the second aspect of the present invention, the multilayer reflective layer is removed in a frame shape outside the region where the mask pattern is formed, and the light absorbing material is filled, and the light absorbing material is also formed on the surface of the multilayer reflective layer. By adopting at least one of whether the depth of the multilayer reflective layer in the frame-shaped part is deep, a light-shielding frame having a structure in which the thickness of the light absorption layer is thicker in the frame-shaped part than the mask pattern The reflective mask according to claim 1 , wherein the reflective mask is formed.

また、請求項に記載の発明は、基板上に多層反射膜を設けた反射基板上にマスクパターンと遮光枠が設けられた反射型マスクの製造方法であって、
前記反射基板に、エッチングにより、マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを形成する工程と、
前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを設けた反射基板に保護膜を積層する工程と、前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みに、光吸収膜を形成する工程と、
前記マスクパターン部の光吸収膜を前記保護膜表面と面一にするエッチングする工程を持つことを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
The invention according to claim 3 is a method of manufacturing a reflective mask in which a mask pattern and a light shielding frame are provided on a reflective substrate in which a multilayer reflective film is provided on the substrate,
Forming a mask pattern and a light-shielding frame-shaped dig by etching on the reflective substrate;
A step of laminating a protective film on a reflective substrate provided with the mask pattern and a light shielding frame-shaped digging; a step of forming a light absorption film on the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging;
A method of manufacturing a reflective mask, comprising: an etching process in which a light absorption film of the mask pattern portion is flush with a surface of the protective film.

本発明は、反射基板上にマスクパターンと遮光枠部が設けられ、反射基板とマスクパターン部の表面は面一であり、反射基板の表面には保護膜を有することを特徴とする反射型マスクおよびその製造方法であり、反射型マスクの反射特性を損なうことなく、光吸収膜の厚さに起因するシャドウイングのない反射型マスクを提供することが可能となる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a reflective mask characterized in that a mask pattern and a light shielding frame are provided on a reflective substrate, the surfaces of the reflective substrate and the mask pattern are flush, and a protective film is provided on the surface of the reflective substrate. It is possible to provide a reflective mask free from shadowing due to the thickness of the light absorption film without impairing the reflection characteristics of the reflective mask.

本発明の反射型マスクの構造を示した断面概念図、および製造方法を説明するための工程である。It is the cross-sectional conceptual diagram which showed the structure of the reflective mask of this invention, and the process for demonstrating a manufacturing method. 本発明の反射型マスクの構造を示した断面概念図、および製造方法を説明するための工程である。It is the cross-sectional conceptual diagram which showed the structure of the reflective mask of this invention, and the process for demonstrating a manufacturing method. 従来の反射型マスクの構造を示した断面概念図、および製造方法を説明するための工程図である。It is the conceptual cross-section which showed the structure of the conventional reflective mask, and the process drawing for demonstrating a manufacturing method. 従来の反射型マスクの構造を示した断面概念図、および製造方法を説明するための工程図である。It is the conceptual cross-section which showed the structure of the conventional reflective mask, and the process drawing for demonstrating a manufacturing method.

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1による反射型マスクの構造を示した断面概念図、および製造工程を示す説明図である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual sectional view showing the structure of a reflective mask according to Embodiment 1 of the present invention, and an explanatory view showing a manufacturing process.

本発明の反射型マスクは、基板上に多層反射膜を設けた反射基板に、マスクパターンと遮光枠状の掘り込みが設けてあり、マスクパターンと遮光枠状の掘り込みに、光吸収膜が形成され、マスクパターン部の反射基板面と光吸収膜が面一であり、多層反射膜上に保護膜が形成された場合には、保護膜と光吸収膜が面一の構造となっている。   In the reflective mask of the present invention, a mask substrate and a light shielding frame-shaped dig are provided on a reflective substrate provided with a multilayer reflective film on the substrate, and a light absorption film is provided on the mask pattern and the light-shielding frame-shaped digging. When the reflective substrate surface of the mask pattern part and the light absorbing film are formed and the protective film is formed on the multilayer reflective film, the protective film and the light absorbing film have the same structure. .

<実施の形態1>
図1(a)に示されるように、基板1の一方側表面から多層反射膜2を積層し、もう一方側の表面に裏面導電膜3を成膜する。
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1A, a multilayer reflective film 2 is laminated from one surface of a substrate 1, and a back conductive film 3 is formed on the other surface.

図1(b)に示されるように、多層反射膜2の上にレジスト4を塗布する。レジスト4の上に導電膜を塗布しても良い。   As shown in FIG. 1B, a resist 4 is applied on the multilayer reflective film 2. A conductive film may be applied on the resist 4.

図1(c)はレジストの現像工程を示しており、マスクパターンと遮光枠を照射し、現像を行うことで、レジスト4をパターニングする。   FIG. 1C shows a resist development process. The resist 4 is patterned by irradiating a mask pattern and a light shielding frame and developing the resist pattern.

図1(d)に示されるように、パターニングしたレジストをマスクとして、多層反射膜2をエッチングして、多層反射膜2に所定のマスクパターンの逆パターンと、遮光枠となる部分に溝を形成する。なお、多層反射膜2をエッチングする際、多層反射膜2を完全に除去しなくても良く、多層反射膜2がエッチングされる深さが、後程光吸収膜6によって形成されるマスクパターンが、露光光源波長を充分吸収するに足る膜厚になる深さ以上であれば良い。   As shown in FIG. 1D, the multilayer reflective film 2 is etched using the patterned resist as a mask to form a reverse pattern of a predetermined mask pattern in the multilayer reflective film 2 and a groove in a portion that becomes a light shielding frame. To do. Note that when the multilayer reflective film 2 is etched, the multilayer reflective film 2 may not be completely removed, and the depth at which the multilayer reflective film 2 is etched has a mask pattern formed by the light absorption film 6 later. It is sufficient that the depth is equal to or greater than the depth to sufficiently absorb the exposure light source wavelength.

図1(e)は剥膜工程を示しており、レジストを剥離する。   FIG. 1E shows a film removal process, in which the resist is removed.

図1(f)に示されるように、剥膜されパターニングされた多層反射膜表面に、保護膜5を成膜する。   As shown in FIG. 1F, a protective film 5 is formed on the surface of the multilayer reflective film that has been stripped and patterned.

図1(g)に示されるように、成膜された保護膜5の上に光吸収膜6を成膜する。   As shown in FIG. 1G, a light absorption film 6 is formed on the protective film 5 formed.

図1(h)に示されるように、成膜された光吸収膜の上にレジスト7を塗布する。   As shown in FIG. 1 (h), a resist 7 is applied on the formed light absorption film.

図1(i)に示されるように、マスクパターン部を開口するようにレジストをパターニングする。   As shown in FIG. 1I, the resist is patterned so as to open the mask pattern portion.

図1(j)に示されるように、マスクパターン部の光吸収膜6を保護膜表面と面一になるようにエッチングあるいは研磨する。   As shown in FIG. 1J, the light absorption film 6 in the mask pattern portion is etched or polished so as to be flush with the surface of the protective film.

図1(k)に示されるように、レジスト剥離する。   As shown in FIG. 1 (k), the resist is peeled off.

<実施の形態2>
図2は、本発明の実施の形態2による反射型マスクの構造と、製造工程を示した説明図である。
<Embodiment 2>
FIG. 2 is an explanatory view showing the structure of a reflective mask according to Embodiment 2 of the present invention and the manufacturing process.

図2(a)に示されるように、基板1の一方側表面から多層反射膜2を積層し、もう一方側の表面に裏面導電膜3を成膜する。   As shown in FIG. 2A, the multilayer reflective film 2 is laminated from the one surface of the substrate 1, and the back conductive film 3 is formed on the other surface.

実施の形態1とは異なり、この時点で図2(b)に示されるように、多層反射膜2の上に保護膜5を成膜する。   Unlike Embodiment 1, at this time, as shown in FIG. 2B, a protective film 5 is formed on the multilayer reflective film 2.

図2(c)に示されるように、保護膜5の上にレジスト4を塗布する。レジストの上に導電膜を塗布しても良い。   As shown in FIG. 2C, a resist 4 is applied on the protective film 5. A conductive film may be applied over the resist.

図2(d)はレジスト4をパターニングを示しており、マスクパターンと遮光枠を照射し、現像工程によりパターニングされる。   FIG. 2D shows patterning of the resist 4, which is irradiated with a mask pattern and a light shielding frame and patterned by a development process.

図2(e)に示されるように、パターニングしたレジストをマスクとして、保護膜5および多層反射膜2をエッチングして、保護膜5および多層反射膜2に所定のマスクパターンの逆パターンと、遮光枠となる部分に溝を形成する。なお、保護膜5および多層反射膜2をエッチングする際、多層反射膜を完全に除去しなくても良く、保護膜および多層反射膜がトータルでエッチングされる深さが、後程光吸収膜6によって形成されるマスクパターンが、露光光源波長を充分吸収するに足る膜厚になる深さ以上であれば良い。   As shown in FIG. 2E, using the patterned resist as a mask, the protective film 5 and the multilayer reflective film 2 are etched, and the protective film 5 and the multilayer reflective film 2 have a reverse pattern of a predetermined mask pattern and light shielding. Grooves are formed in the part that becomes the frame. When the protective film 5 and the multilayer reflective film 2 are etched, it is not necessary to completely remove the multilayer reflective film. The depth at which the protective film and the multilayer reflective film are etched in total is determined by the light absorption film 6 later. It suffices if the mask pattern to be formed has a depth equal to or greater than a film thickness sufficient to absorb the exposure light source wavelength.

図2(f)に示されるように、レジストを剥離する。   As shown in FIG. 2F, the resist is removed.

図2(g)に示されるように、パターニングされた保護膜および多層反射膜表面に、光吸収膜6を成膜する。   As shown in FIG. 2G, a light absorbing film 6 is formed on the surface of the patterned protective film and multilayer reflective film.

図2(h)に示されるように、成膜された光吸収膜の上にレジスト7を塗布する。   As shown in FIG. 2H, a resist 7 is applied on the formed light absorption film.

図2(i)に示されるように、マスクパターン部を開口するようにレジストをパターニングする。   As shown in FIG. 2I, the resist is patterned so as to open the mask pattern portion.

図2(j)に示されるように、マスクパターン部の光吸収膜6を保護膜表面と面一になるようにエッチングあるいは研磨する工程。   As shown in FIG. 2J, a step of etching or polishing the light absorption film 6 in the mask pattern portion so as to be flush with the surface of the protective film.

図2(k)に示されるように、レジスト剥離する。   As shown in FIG. 2 (k), the resist is peeled off.

以下、本発明の反射型マスクの製造方法の実施例1を、図1を用いて説明する。   Hereinafter, Example 1 of the manufacturing method of the reflective mask of this invention is demonstrated using FIG.

図1(a)に示されるように、基板1の一方側表面にMoとSiを交互に40ペア積層して多層反射膜2(膜厚280nm)を成膜し、もう一方側の表面にCrNをスパッタし、裏面導電膜3(膜厚20nm)を成膜した。   As shown in FIG. 1A, 40 pairs of Mo and Si are alternately laminated on one surface of the substrate 1 to form a multilayer reflective film 2 (film thickness 280 nm), and CrN is formed on the other surface. The back surface conductive film 3 (film thickness 20 nm) was formed.

図1(b)に示されるように、多層反射膜1の上にレジスト4(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製、膜厚200nm)を塗布した。   As shown in FIG. 1B, a resist 4 (FEP171: manufactured by FUJIFILM Electronics Materials, Inc., film thickness 200 nm) was applied on the multilayer reflective film 1.

図1(c)に示されるように、レジスト4に対して電子線描画機を用いてマスクパターンと遮光枠となる部分を描画し、PEB(110℃10分)および現像(2.38%TMAH水溶液)を施し、レジストをパターニングした。   As shown in FIG. 1C, a mask pattern and a portion serving as a light shielding frame are drawn on the resist 4 using an electron beam drawing machine, and PEB (110 ° C. for 10 minutes) and development (2.38% TMAH). An aqueous solution) was applied, and the resist was patterned.

図1(d)に示されるように、パターニングしたレジストをマスクとして、ドライエッチング装置を用いたCHFプラズマにより、多層反射膜2を深さ70nmエッチングした。 As shown in FIG. 1D, the multilayer reflective film 2 was etched to a depth of 70 nm by CHF 3 plasma using a dry etching apparatus using the patterned resist as a mask.

図1(e)に示されるように、レジストを硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水を用いて剥離した。   As shown in FIG. 1E, the resist was stripped using a sulfuric acid stripping solution and ammonia hydrogen peroxide solution.

図1(f)に示されるように、パターニングされた多層反射膜表面に、Ruをスパッタし、保護膜5(膜厚2.5nm)を成膜した。   As shown in FIG. 1 (f), Ru was sputtered on the patterned multilayer reflective film surface to form a protective film 5 (film thickness 2.5 nm).

図1(g)に示されるように、成膜された保護膜5の上に電解メッキを用いてTaをメッキし、光吸収膜6(膜厚200nm)を成膜した。   As shown in FIG. 1G, Ta was plated on the formed protective film 5 by electrolytic plating to form a light absorption film 6 (film thickness 200 nm).

図1(h)に示されるように、成膜された光吸収膜6の上にレジスト70(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製、膜厚300nm)を塗布した。   As shown in FIG. 1H, a resist 70 (FEP171: manufactured by Fuji Film Electronics Materials, Inc., film thickness: 300 nm) was applied on the light absorption film 6 formed.

図1(i)に示されるように、成膜された光吸収膜6を保護膜表面と面一になるように、ドライエッチング装置を用いたCHF3プラズマによりエッチングした。   As shown in FIG. 1 (i), the formed light absorption film 6 was etched with CHF3 plasma using a dry etching apparatus so as to be flush with the surface of the protective film.

図1(j)に示されるように、レジストを硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水を用いて剥離した。   As shown in FIG. 1 (j), the resist was stripped using a sulfuric stripping solution and ammonia hydrogen peroxide solution.

図1(j)(k)では、マスクパターンの形成領域の外側に、マスクパターンの形成を規定するように枠状に遮光部(遮光枠:同図では左右両端の掘り込み)を形成しており、マスクパターン領域外の光吸収材料の厚さをマスクパターン領域内の光吸収材料の厚さよりも大きくしてある。   In FIGS. 1 (j) and (k), a light-shielding portion (light-shielding frame: digging in both the left and right sides in the figure) is formed outside the mask pattern formation region so as to define the mask pattern formation. In addition, the thickness of the light absorbing material outside the mask pattern region is larger than the thickness of the light absorbing material inside the mask pattern region.

EUV光の反射率が低い遮光枠を形成することにより、シリコンウエハ上に、マスクパターンを多重ショットにて転写形成する際、隣接するショット間で、マスクパターンの外周部が感光してしまう問題が解消される。   By forming a light shielding frame with low EUV light reflectivity, when a mask pattern is transferred and formed on a silicon wafer in multiple shots, the outer periphery of the mask pattern is exposed between adjacent shots. It will be resolved.

以下、本発明の反射型マスクの製造方法の実施例2を、図2を用いて説明する。   Hereinafter, Example 2 of the manufacturing method of the reflective mask of this invention is demonstrated using FIG.

図2(a)に示されるように、基板10の一方側表面にMoとSiを交互に40ペア積層して多層反射膜2(膜厚280nm)を成膜し、もう一方側の表面にCrNをスパッタし、裏面導電膜3(膜厚20nm)を成膜した。   As shown in FIG. 2A, 40 pairs of Mo and Si are alternately laminated on one surface of the substrate 10 to form a multilayer reflective film 2 (film thickness 280 nm), and CrN is formed on the other surface. The back surface conductive film 3 (film thickness 20 nm) was formed.

図2(b)に示されるように、多層反射膜2の上にRuをスパッタし、保護膜5(膜厚2.5nm)を成膜した。   As shown in FIG. 2B, Ru was sputtered on the multilayer reflective film 2 to form a protective film 5 (film thickness 2.5 nm).

図2(c)に示されるように、保護膜5の上にレジスト4(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製、膜厚200nm)を塗布した。   As shown in FIG. 2C, a resist 4 (FEP171: manufactured by FUJIFILM Electronics Materials, Inc., film thickness 200 nm) was applied on the protective film 5.

図2(d)に示されるように、レジスト4に対して電子線描画機を用いてマスクパターンと遮光枠となる部分を描画し、PEB(110℃10分)および現像(2.38%TMAH水溶液)を施し、レジストをパターニングした。   As shown in FIG. 2 (d), a mask pattern and a portion serving as a light shielding frame are drawn on the resist 4 using an electron beam drawing machine, and PEB (110 ° C. for 10 minutes) and development (2.38% TMAH). An aqueous solution) was applied, and the resist was patterned.

図2(e)に示されるように、パターニングしたレジストをマスクとして、ドライエッチング装置を用いたCHF3プラズマにより、保護膜5と多層反射膜2をトータルの深さ70nmエッチングした。   As shown in FIG. 2E, the protective film 5 and the multilayer reflective film 2 were etched to a total depth of 70 nm by CHF 3 plasma using a dry etching apparatus using the patterned resist as a mask.

図2(f)に示されるように、レジストを硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水を用いて剥離した。   As shown in FIG. 2F, the resist was stripped using a sulfuric acid stripping solution and ammonia hydrogen peroxide solution.

図2(g)に示されるように、パターニングされた保護膜および多層反射膜表面に、TaNをスパッタし、光吸収膜6(膜厚150nm)を成膜した。   As shown in FIG. 2G, TaN was sputtered on the surface of the patterned protective film and multilayer reflective film to form a light absorption film 6 (film thickness 150 nm).

図2(h)に示されるように、成膜された光吸収膜6の上にレジスト7(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製、膜厚300nm)を塗布した。   As shown in FIG. 2 (h), a resist 7 (FEP171: manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd., film thickness: 300 nm) was applied on the light absorption film 6 formed.

図2(i)に示されるように、成膜された光吸収膜6を保護膜表面と面一になるように、ドライエッチング装置を用いたCHFプラズマによりエッチングした。 As shown in FIG. 2I, the formed light absorption film 6 was etched with CHF 3 plasma using a dry etching apparatus so as to be flush with the surface of the protective film.

図2(j)に示されるように、レジストを硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水を用いて剥離した。   As shown in FIG. 2 (j), the resist was stripped using a sulfuric stripping solution and ammonia hydrogen peroxide solution.

図2(j)(k)では、マスクパターンの形成領域の外側に、マスクパターンの形成を規定するように枠状に遮光部(遮光枠:同図では左右両端の掘り込み)を形成しており、マスクパターン領域外の光吸収材料の厚さをマスクパターン領域内の光吸収材料の厚さよりも大きくしてある。   In FIGS. 2 (j) and 2 (k), a light-shielding portion (light-shielding frame: digging in both the left and right sides in the figure) is formed outside the mask pattern formation region so as to define the mask pattern formation. In addition, the thickness of the light absorbing material outside the mask pattern region is larger than the thickness of the light absorbing material inside the mask pattern region.

本実施例1および2にて、反射型マスクの反射特性を損なうことなく、微細なマスクパターンと遮光枠が形成された反射型マスクが作成できた。   In Examples 1 and 2, a reflective mask in which a fine mask pattern and a light shielding frame were formed could be created without impairing the reflection characteristics of the reflective mask.

1・・・基板
2・・・多層反射膜
3・・・裏面導電膜
4・・・レジスト
5・・・保護膜
6・・・光吸収膜
7・・・レジスト
8・・・掘り込み
9・・・マスクパターン
10・・・反射基板
20・・・反射型マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Multilayer reflective film 3 ... Back surface conductive film 4 ... Resist 5 ... Protective film 6 ... Light absorption film 7 ... Resist 8 ... Digging 9 ..Mask pattern 10 ... Reflective substrate 20 ... Reflective mask

Claims (3)

基板上に多層反射膜を設けた反射基板上にマスクパターンと遮光枠が設けられた反射型マスクであって、
前記反射基板にマスクパターンと遮光枠状の掘り込みが設けてあり、
前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを設けた反射基板に保護膜が形成されており、前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みに、光吸収膜が形成されており、
前記マスクパターンにおける保護膜と光吸収膜が面一であることを特徴とする反射型マスク。
A reflective mask in which a mask pattern and a light shielding frame are provided on a reflective substrate in which a multilayer reflective film is provided on the substrate,
The reflective substrate is provided with a mask pattern and a light shielding frame-shaped digging,
A protective film is formed on the reflective substrate provided with the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging, and a light absorption film is formed on the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging,
A reflective mask, wherein a protective film and a light absorbing film in the mask pattern are flush with each other.
マスクパターンが形成された領域の外側に、枠状に多層反射層が除去され、光吸収材料が充填され、光吸収材料が多層反射層表面にも形成されるか、枠状部分の多層反射層の掘り込み量が深いか、の少なくとも何れかを採用することにより、光吸収層の厚さがマスクパターンよりも枠状部分で厚い構成の遮光枠が形成されてなることを特徴とする請求項に記載の反射型マスク。 The multilayer reflective layer is removed in a frame shape outside the area where the mask pattern is formed, filled with a light-absorbing material, and the light-absorbing material is also formed on the surface of the multilayer reflective layer, or the multilayer reflective layer in the frame-shaped portion The light-shielding frame having a structure in which the thickness of the light absorption layer is thicker than the mask pattern in the frame-shaped portion is adopted by adopting at least one of whether the digging amount is deep or not. the reflective mask according to 1. 基板上に多層反射膜を設けた反射基板上にマスクパターンと遮光枠が設けられた反射型マスクの製造方法であって、
前記反射基板に、エッチングにより、マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを形成する工程と、
前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みを設けた反射基板に保護膜を積層する工程と、前記マスクパターンと遮光枠状の掘り込みに、光吸収膜を形成する工程と、
前記マスクパターン部の光吸収膜を前記保護膜表面と面一にするエッチングする工程を持つことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask in which a mask pattern and a light-shielding frame are provided on a reflective substrate provided with a multilayer reflective film on the substrate,
Forming a mask pattern and a light-shielding frame-shaped dig by etching on the reflective substrate;
A step of laminating a protective film on a reflective substrate provided with the mask pattern and a light shielding frame-shaped digging; a step of forming a light absorption film on the mask pattern and the light shielding frame-shaped digging;
A method of manufacturing a reflective mask, comprising: an etching process in which a light absorption film of the mask pattern portion is flush with a surface of the protective film.
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