JP6561099B2 - 多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法及び反射型マスクの製造方法 - Google Patents
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
従来は、ブランクス検査等において、基板の欠陥の存在位置を、基板センターを原点(0,0)とし、その位置からの距離で特定していた。このため、位置精度が低く、装置間でも検出のばらつきがあり、パターン描画時に、欠陥を避けてパターン形成用薄膜にパターニングする場合でもμmオーダーでの回避は困難であった。このため、パターンを転写する方向を変えたり、転写する位置をmmオーダーでラフにずらして欠陥を回避していた。
特許文献1には、球相当直径で30nm程度の微小な欠陥の位置を正確に特定できるように、EUVリソグラフィ用反射型マスクブランク用基板の成膜面に、大きさが球相当直径で30〜100nmの少なくとも3つのマークを形成することが開示されている。
また最近では、マスクブランクの欠陥データとデバイスパターンデータとを元に、欠陥が存在している箇所に吸収体パターンが形成されるように描画データを補正して、欠陥を軽減させる試み(Defect mitigation technology)が提案されている。上述の技術を実現するためには、多層反射膜上に吸収体膜が形成され、さらに吸収体パターンを形成するためのレジスト膜が形成されたレジスト膜付きマスクブランクの状態で、電子線描画機においても電子線で基準マークを検出し、検出した基準点に基づいて、補正・修正した描画データを元に電子線描画が行われるが、基準マークについても、電子線走査に対して一定のコントラストが必要で、上記特許文献1に開示されている大きさのマークでは、電子線走査に対するコントラストが十分に得られないという問題がある。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
(構成1)
基板上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されている多層反射膜付き基板であって、該多層反射膜付き基板に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、前記基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークを有し、前記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することを特徴とする多層反射膜付き基板。
基板上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されている多層反射膜付き基板であって、該多層反射膜付き基板に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、前記基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークと、該メインマークの周囲に配置された補助マークとから構成され、前記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することを特徴とする多層反射膜付き基板。
前記メインマークは、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることを特徴とする構成1又は2に記載の多層反射膜付き基板。
構成3にあるように、前記メインマークは、電子線描画機又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状(例えば、四角形状、八角形状等)であることにより、電子線描画機、欠陥検査装置による検出の容易性(確実性)を向上させ、また、欠陥検出位置のばらつきを更に抑えることができる。
前記補助マークは、電子線又は欠陥検査光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を特徴とする構成1乃至3のいずれかに記載の多層反射膜付き基板。
構成4にあるように、前記補助マークは、電子線又は欠陥検査光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、電子線描画機、欠陥検査装置の走査により確実に検出できるため、メインマークの位置を容易に特定することができる。
前記基準マークは、前記多層反射膜に形成されていることを特徴とする構成1乃至4のいずれかに記載の多層反射膜付き基板。
構成5にあるように、前記基準マークを多層反射膜付き基板における多層反射膜に形成することにより、多層反射膜成膜後の欠陥検査において、電子線、及び欠陥検査光の走査で基準マークを検出し易くなる。また、描画データの補正・修正等によっても回避できない欠陥が発見された多層反射膜付き基板を廃棄せずに、多層反射膜を剥離除去してガラス基板を再生(再利用)することも可能である。
構成1乃至5のいずれかに記載の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が形成されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
上記構成の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、転写パターンとなるEUV光を吸収する吸収体膜が形成されていることにより、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されている反射型マスクブランクが得られる。
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が形成されている反射型マスクブランクであって、該反射型マスクブランクに、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、前記基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークを有し、前記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することを特徴とする反射型マスクブランク。
構成7にあるように、本発明に係る反射型マスクブランクは、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが吸収体膜に形成されており、この基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークを有している。そして、このメインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有するものとなっている。このように構成された基準マークは、電子線描画機、光学式あるいはEUV光、電子線の欠陥検査装置のいずれでも容易に検出でき、言い換えれば確実に検出することができる。しかも、点対称の形状をしているので、電子線、欠陥検査光の走査によって決定される基準点のずれを小さくすることができる。また、エッジ基準で基準マークを形成したり、基準マークを任意の位置に形成後、座標計測器で基準マーク形成位置を特定することにより、基準マークのサイズをより小さくすることが可能であり、その場合、基準マークをメインマークのみとすることが可能である。このように基準マークのサイズを小さくできると、基準マークの形成手段として例えばFIB(集束イオンビーム)を使用した場合、加工時間が短縮でき、また基準マークの検出時間についても短縮できる。従って、基準マークを元に検査した欠陥検出位置のばらつきが小さい。また、これによって、欠陥検査においては、欠陥位置の基準点を決定し、欠陥位置(基準点と欠陥の相対位置)情報を含む精度の良い欠陥情報(欠陥マップ)を取得することができる。さらに、マスクの製造においては、この欠陥情報に基づいて、予め設計しておいた描画データ(マスクパターンデータ)と照合し、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)することが可能になり、その結果として、最終的に製造される反射型マスクにおいて欠陥を低減させることができる。
前記基準マークは、前記吸収体膜に形成されていることを特徴とする構成7記載の反射型マスクブランク。
構成8にあるように、前記吸収体膜に基準マークを形成する過程で、多層反射膜への欠陥発生のリスクが少ないこと、反射型マスクを作成する際には吸収体膜パターンとして加工する材料なので、FIBやエッチングで加工がしやすいこと、多層反射膜の膜厚に比べて吸収体膜の膜厚は薄いので、加工時間が短縮できること、等の利点を有するので好ましい。
(構成9)
前記基準マークは、前記メインマークと、該メインマークの周囲に配置された補助マークとから構成されていることを特徴とする構成7又は8記載の反射型マスクブランク。
構成9にあるように、基準マークは、メインマークと該メインマークの周囲に配置された補助マークとから構成されているので、電子描画機、光学式あるいはEUV光、電子線の欠陥検査装置でメインマークを検出しやすくなる。
前記メインマークは、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることを特徴とする構成7乃至9のいずれかに記載の反射型マスクブランク。
構成10にあるように、前記メインマークは、電子線描画機又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状(例えば、四角形状、八角形状等)であることにより、電子線描画機、欠陥検査装置による検出の容易性(確実性)を向上させ、また、欠陥検出位置のばらつきを更に抑えることができる。
前記補助マークは、電子線又は欠陥検査光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を特徴とする構成9記載の反射型マスクブランク。
構成11にあるように、前記補助マークは、電子線又は欠陥検査光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、電子線描画機、欠陥検査装置の走査により確実に検出できるため、メインマークの位置を容易に特定することができる。
(構成12)
構成6乃至11のいずれかに記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされていることを特徴とする反射型マスク。
上記構成の反射型マスクブランクにおける吸収体膜がパターニングされて得られる反射型マスクは、多層反射膜付き基板又は反射型マスクブランクにおける欠陥情報に基づく描画データの補正・修正によって、欠陥を低減させたものが得られる。
基板上に転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランクであって、該マスクブランクに、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、前記基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークを有し、前記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することを特徴とするマスクブランク。
基板上に転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランクであって、該マスクブランクに、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、前記基準マークは、前記欠陥位置の基準点を決定するためのメインマークと、該メインマークの周囲に配置された補助マークとから構成され、前記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することを特徴とするマスクブランク。
構成13又は14に記載のマスクブランクにおける前記薄膜がパターニングされていることを特徴とするマスク。
上記構成のマスクブランクにおける薄膜がパターニングされて得られるマスクは、マスクブランクにおける欠陥情報に基づく描画データの修正によって、欠陥を低減させたものが得られる。
構成1乃至5のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法であって、前記基準マークを、前記基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に形成し、前記基準マークを形成した前記多層反射膜付き基板と、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
このように、基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に前記基準マークを形成した多層反射膜付き基板と、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けて多層反射膜付き基板を製造することにより、この多層反射膜付き基板を提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。
構成1乃至5のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法であって、前記基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した前記多層反射膜付き基板と、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
このように、多層反射膜付き基板に基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した多層反射膜付き基板と、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けて多層反射膜付き基板を製造することにより、この多層反射膜付き基板を提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。また、基準マークの形成位置を座標計測器で特定することにより、電子線描画機の基準座標の変換が可能となる。したがって、多層反射膜付き基板を提供されたユーザーは、容易に基準マークに基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。
前記基準マークの形成位置情報に、さらに前記基準マークを基準とした欠陥情報を加えることを特徴とする構成16又は17に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
構成18にあるように、前記基準マークの形成位置情報に、さらに前記基準マークを基準とした欠陥情報を加えて多層反射膜付き基板を製造することにより、この多層反射膜付き基板を提供されたユーザーはこの基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができるとともに、マスクの製造においては、この欠陥情報に基づいて、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)し、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を低減させることができる。
構成16乃至18のいずれかに記載の前記基準マークを形成した前記多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が形成されている反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
構成19のように、構成16乃至18のいずれかに記載の前記基準マークを形成した多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が形成された反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この反射型マスクブランクを用いるマスク製造において、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。
構成6乃至11のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基準マークを、前記基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に形成し、前記基準マークを形成した前記反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
このように、基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に前記基準マークを形成した反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置座標とを対応付けて反射型マスクブランクを製造することにより、この反射型マスクブランクを提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。
請求項6乃至11のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した前記反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
このように、反射型マスクブランクに基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けて反射型マスクブランクを製造することにより、この反射型マスクブランクを提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。また、基準マークの形成位置を座標計測器で特定することにより、電子線描画機の基準座標の変換が可能となる。したがって、多層反射膜付き基板を提供されたユーザーは、容易に基準マークに基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。
構成13又は14に記載のマスクブランクの製造方法であって、前記基準マークを、前記基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に形成し、前記基準マークを形成した前記マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
構成22にあるように、基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に前記基準マークを形成したマスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けてマスクブランクを製造することにより、このマスクブランクを提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。
構成13又は14に記載のマスクブランクの製造方法であって、前記基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した前記マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
構成23のように、マスクブランクに基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成したマスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けてマスクブランクを製造することによりマスクブランクを提供されたユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。また、基準マークの形成位置を座標計測器で特定することにより、電子線描画機の基準座標の変換が可能となる。したがって、マスクブランクを提供されたユーザーは、容易に基準マークに基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。
前記基準マークの形成位置情報に、さらに前記基準マークを基準とした欠陥情報を加えることを特徴とする構成22又は23に記載のマスクブランクの製造方法。
構成24にあるように、前記基準マークの形成位置情報に、さらに前記基準マークを基準とした欠陥情報を加えてユーザーに提供することにより、ユーザーはこの基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができるとともに、マスクの製造においては、この欠陥情報に基づいて、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)し、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を低減させることができる。
また、本発明によれば、これら多層反射膜付き基板、マスクブランクを使用し、これらの欠陥情報に基づき、描画データの修正を行なうことで欠陥を低減させた反射型マスク及びマスクを提供することができる。
また、本発明によれば、エッジ基準で基準マークを形成したり、或いは基準マークの形成後、座標計測器で基準マーク形成位置を特定した多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランクと、これらの基準マークの形成位置情報とを対応付けした多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランクの製造方法を提供することができる。
[基準マーク]
まず、本発明における基準マーク(以下、「本発明の基準マーク」とも呼ぶ。)について詳しく説明する。
図1は、基準マークの配置例を示すマスクブランク用ガラス基板の平面図である。
図1では、相対的に大きさの大きなラフアライメントマーク12と小さなファインマークである本発明の基準マーク13の2種類のマークを形成している。なお、図1では、ガラス基板11の表面にこれら基準マークを示しているが、図1はあくまでもガラス基板主表面上での基準マークの配置例を示すものであり、本発明をこれら基準マークがガラス基板に直接形成されている態様に限定する趣旨ではないことは勿論である。
基準マーク、ラフアライメントマークの個数は特に限定されない。基準マークについては、最低3個必要であるが、3個以上であっても構わない。
すなわち、本発明においては、図15に示すように、上記ラフアライメントマークは設けずに、例えば一例としてガラス基板11の主表面上のコーナー近傍の4箇所に本発明の基準マーク13を配置するようにしてもよい。これによって、相対的に大きさの大きなラフアライメントマークの形成工程を省くことができ、マークの加工時間を大幅に短縮できる。
上記基準マークは、欠陥情報における欠陥位置の基準となるものであるが、本発明の基準マーク13は、欠陥位置の基準となる位置(基準点)を決定するためのメインマークと、該メインマークの周囲に配置された補助マークとから構成される。そして、本発明の基準マークにおける特徴の一つは、上記メインマークは、点対称の形状であって、且つ、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有することである。
本発明において、上記メインマーク13aは、電子線描画機又は欠陥検査光の走査方向(図3におけるX方向及びY方向)に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることが好適である。このように、上記メインマーク13aは、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることにより、電子線描画機、欠陥検査装置による検出の容易性(確実性)を向上させ、また、欠陥検出位置のばらつきを更に抑えることができる。図2及び図3では、具体例として、上記メインマーク13aが、縦横(X及びY方向)が同じ長さの正方形である場合を示している。この場合、縦横の長さ(L)がそれぞれ200nm以上10μm以下である。
なお、上記メインマーク13a、補助マーク13b、13cはいずれも断面形状を凹形状とし、基準マークの高さ方向に所望の深さを設けることで認識し得る基準マークとしている。電子線や欠陥検査光による検出精度を向上させる観点から、凹形状の底部から表面側へ向かって広がるように形成された断面形状であることが好ましく、この場合の基準マークの側壁の傾斜角度は75°以上であることが好ましい。さらに好ましくは、80°以上、さらに好ましくは、85°以上とすることが望ましい。
上記補助マーク13b,13c上を電子線、あるいは欠陥検査光がX方向、Y方向に走査し、これら補助マークを検出することにより、メインマーク13aの位置を大まかに特定することができる。位置が特定された上記メインマーク13a上を電子線、あるいは検査光がX方向及びY方向に走査後、(上記補助マークの走査により検出された)メインマーク13a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。
また、たとえば基準マークを多層反射膜に形成した場合、その幅が狭いと(具体的には、特許文献1に記載されているような30〜100nmであると)、その上に吸収体膜等を成膜すると、基準マークの凹部が埋まってしまい、基準マークを検出することが困難になるという不都合も生じる。
そこで、上記補助マークを、図5に示すように、いくつかの矩形に分割することができる。図6は、このような態様を具体的に示した例であり、5μm×5μmの大きさのメインマーク13aの一方(Y方向)に、50μm×1μmの大きさの矩形状の補助マーク13b1〜13b6を等間隔で配置し、各補助マーク間の間隔(スペース)は50μmとする。
このように補助マークを分割し、分割した個々の補助マークの長辺の長さを短くしても、走査ルールを決めて、出来るだけ少ない走査回数で補助マークを確実に検出することが可能である。また、このように補助マークを分割することで、全体の加工時間の短縮が図れる。
また、基準マーク形成後、洗浄による光学特性(たとえば、反射率)の変化を抑制する観点からは、反射型マスクブランクにおける吸収体膜に基準マークを形成することが好ましい。この場合、多層反射膜付き基板の段階では基準マークが形成されていないので、反射型マスクブランクにおける欠陥検査と、基準マークを基準にした欠陥の座標管理は以下のようにして行うことができる。
上記の基準マークを基準にして欠陥検査装置により欠陥検査を行う。上記の通り吸収体膜は多層反射膜上に形成するので、この欠陥検査データは、上記で取得した多層反射膜付き基板の欠陥検査も反映されている。従って、多層反射膜付き基板の欠陥と反射型マスクブランクの欠陥が一致している欠陥を元に、多層反射膜付き基板の欠陥検査データと、反射型マスクブランクの欠陥検査データを照合することにより、上記基準マークを基準にした多層反射膜付き基板の欠陥検査データと、反射型マスクブランクの欠陥検査データを得ることができる。
図17及び図18はそれぞれエッジ基準で基準マークを形成する方法を説明するための図である。
例えば、基準マーク形成手段としてFIB(集束イオンビーム)を採用し、多層反射膜付き基板に基準マークを形成する場合、多層反射膜付き基板のエッジの検出を行う。基準マークをFIBで加工する場合、多層反射膜付き基板のガラス基板11のエッジは、2次電子像、2次イオン像、あるいは光学像で認識することができる。また、基準マークをその他の方法(例えば圧痕)で加工する場合は、光学像で認識することができる。図17に示すように、例えばガラス基板11(図示の便宜上多層反射膜の図示は省略している)の四辺の8箇所(丸印を付した箇所)のエッジ座標を確認し、チルト補正して、原点(0,0)出しを行う。この場合の原点は任意に設定可能であり、基板の角部でも中心でもよい。
また、例えば多層反射膜付き基板に基準マークを形成した後、座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、前記基準マークを形成した多層反射膜付き基板と、この場合の基準マークの形成位置情報(特定した基準マークの位置座標)とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この基準マークの形成位置情報を利用して基準マークを短時間で確実に検出することができる。また、基準マークの形成位置を座標計測器で特定することにより、電子線描画機の基準座標の変換が可能となる。したがって、多層反射膜付き基板を提供されたユーザーは、容易に基準マークに基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。
また、マスクブランクにおいても、基準マークの形成位置情報に、さらに前記基準マークを基準とした欠陥情報を加えてユーザーに提供することにより、ユーザーはこの欠陥情報に基づいて、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)し、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を低減させることができる。
本発明は、図7に示すように、EUV光を反射する多層反射膜31に本発明の基準マーク13が形成されている多層反射膜付き基板30についても提供する。
図7においては、多層反射膜31を構成する一部の膜を除去して基準マーク13が形成されている例を示すが、多層反射膜31を構成する全ての層を除去して基準マーク13を形成しても良い。
上記多層反射膜は、低屈折率層と高屈折率層を交互に積層させた多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に40〜60周期程度積層された多層膜が用いられる。
下地層21の膜厚は、例えば75nm〜300nmの範囲が好ましい。
本発明は、上記構成の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる吸収体膜が形成されている反射型マスクブランク、マスクブランク用ガラス基板上に、転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランクについても提供する。
上記多層反射膜付き基板は、反射型マスクを製造するための反射型マスクブランク、すなわち、基板上に露光光(EUV光)を反射する多層反射膜と、露光光(EUV光)を吸収するパターン形成用の吸収体膜とを順に備える反射型マスクブランク用の基板として用いることができる。
図8は、図7の基準マーク13が形成された多層反射膜付き基板30における多層反射膜31上に、保護層(キャッピング層)32及びEUV光を吸収するパターン形成用の吸収体膜41が形成されている反射型マスクブランク40を示す。なお、ガラス基板11の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜42が設けられている。
また、本発明は、図19に示すように、EUV光を吸収する吸収体膜41に本発明の基準マーク13が形成されている反射型マスクブランク45についても提供する。なお、図19において、図8と同等箇所には同一符号を付した。
図19においては、保護膜32が露出するように吸収体膜41を除去して基準マーク13が形成されている例を示すが、吸収体膜41の途中まで除去して基準マーク13を形成したり、吸収体膜41と保護膜32を除去して多層反射膜31が露出するように基準マーク13を形成したり、吸収体膜41、保護膜32、多層反射膜31を除去して基板11が露出するように基準マーク13を形成してもよい。
また、図示していないが、ガラス基板11上に、位相シフト膜、あるいは位相シフト膜及び遮光膜を備えることにより、位相シフト型マスクブランクが得られる。また、ガラス基板11の表面に必要に応じて前記下地層21を設ける構成としてもよい。
この遮光膜は、単層でも複数層(例えば遮光層と反射防止層との積層構造)としてもよい。また、遮光膜を遮光層と反射防止層との積層構造とする場合、この遮光層を複数層からなる構造としてもよい。また、上記位相シフト膜についても、単層でも複数層としてもよい。
上記タンタル(Ta)を含有する材料としては、タンタル単体のほかに、タンタルと他の金属元素(例えば、Hf、Zr等)との化合物、タンタルにさらに窒素、酸素、炭素及びホウ素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、TaN、TaO,TaC,TaB,TaON,TaCN,TaBN,TaCO,TaBO,TaBC,TaCON,TaBON,TaBCN,TaBCONを含む材料などが挙げられる。
また、上記遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料としては、遷移金属とケイ素を含有する材料のほかに、遷移金属及びケイ素に、さらに窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料が挙げられる。具体的には、遷移金属シリサイド、または遷移金属シリサイドの窒化物、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭酸化物、あるいは炭酸窒化物を含む材料が好適である。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、クロム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、ニオブ等が適用可能である。この中でも特にモリブデンが好適である。
本発明は、上記構成の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされている反射型マスク、上記構成のマスクブランクにおける前記薄膜がパターニングされているマスクについても提供する。
図10は、図8の反射型マスクブランク40における吸収体膜41がパターニングされた吸収体膜パターン41aを備える反射型マスク60を示す。
マスクブランクにおける転写パターンとなる上記吸収体膜または上記遮光膜等の薄膜をパターニングする方法は、フォトリソグラフィー法が最も好適である。
なお、図示していないが、上述のマスクブランク用ガラス基板上に、位相シフト膜、あるいは位相シフト膜及び遮光膜を備える構造の位相シフト型マスクブランクにおいても、転写パターンとなる薄膜をパターニングすることにより、位相シフト型マスクが得られる。
(実施例1)
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理したSiO2−TiO2系のガラス基板(大きさが約152.4mm×約152.4mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.25nmであった(原子間力顕微鏡にて測定した。測定領域は1μm×1μm。)。
次に、ガラス基板表面に局所表面加工を施し表面形状を調整した。
得られたガラス基板表面の表面形状( 表面形態、平坦度)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、表裏面の平坦度は80nmで、100nm以下 となっており良好であった。
得られたSi下地層表面の表面形状(表面形態、平坦度)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、80nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.08nmとなっており極めて良好であった。RMSで0.1nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.60nmで、Rmax/RMSは7.5となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
なお、本実施例では、基準マークとして、前述のメインマークと補助マークを図2に示すような配置関係となるように形成した。メインマーク13aは、大きさが5μm×5μmの矩形、深さは多層反射膜を構成する全ての層を除去したので、約280nmとした。また、補助マーク13b,13cはいずれも、大きさが1μm×200μmの矩形、深さは多層反射膜を構成する全ての層を除去したので、約280nmとした。
多層反射膜に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス検査装置で、コントラストが0.025と高く、精度良く検出でき、しかも欠陥検出位置のばらつきも83nmで100nm以下となり再現性良く検出できることを確認した。
まず、EUV反射型マスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
次に、EUV反射型マスクブランクの欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、例えば欠陥をパターンの下に隠すように修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成した。本実施例では、上記基準マークと欠陥との相対位置関係が高い精度で管理できたので、マスクパターンデータの修正を高精度で行うことができた。
さらに、吸収体層パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、EUV反射型マスクを得た。
この得られたEUV反射型マスクについてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜上に凸欠陥は確認されなかった。
こうして得られた反射型マスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行う場合、反射型マスク起因の転写パターンの欠陥も無く、良好なパターン転写を行うことができる。
上記実施例1における基準マークを多層反射膜に形成せず、吸収体膜に形成した以外は実施例1と同様にして反射型マスクブランクを作製した。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、実施例1と同様、側壁の傾斜角度が87度、吸収体膜表面の側壁との間の稜線部の曲率半径が約120nmと良好な断面形状であった。
また、吸収体膜に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス欠陥検査装置で、コントラストが0.020と高く、精度良く検出でき、しかも欠陥検出位置のばらつきも81nmとなり、再現性よく検出できることを確認した。
実施例1と同様に、EUV反射型マスクを作製した。この得られたEUV反射型マスクについてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜上に凸欠陥は確認されなかった。
こうして得られた反射型マスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行う場合、反射型マスク起因の転写パターンの欠陥も無く、良好なパターン転写を行うことができる。
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理した合成石英基板(大きさが約152.4mm×約152.4mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.2nmであった。また、ガラス基板表面及び裏面の平坦度は約290nmであった。
ターゲットにタンタル(Ta)ターゲットを用い、キセノン(Xe)と窒素(N2)の混合ガス雰囲気(ガス圧0.076Pa、ガス流量比 Xe:N2=11sccm:15sccm)で、DC電源の電力を1.5kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、TaN膜を膜厚44.9nmで成膜し、引き続いて、Taターゲットを用い、アルゴン(Ar)と酸素(O2)の混合ガス雰囲気(ガス圧0.3Pa、ガス流量比 Ar:O2=58sccm:32.5sccm)で、DC電源の電力を0.7kWとし、TaO膜を膜厚13nmで成膜することにより、TaN膜とTaO膜の積層からなるArFエキシマレーザー(波長193nm)用遮光膜を形成して、バイナリマスクブランクを作製した。なお、ArFエキシマレーザーに対する遮光膜の光学濃度は3.0、表面反射率は19.5%であった。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、実施例1と同様、側壁の傾斜角度が83度、遮光膜表面と側壁との間の稜線部の曲率半径が約300nmと良好な断面形状であった。
遮光膜に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス検査装置で、コントラストが0.02と高く、精度良く検出でき、しかも欠陥検出位置のばらつきも80nmとなり再現性良く検出できることを確認した。
まず、バイナリマスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
次に、実施例1と同様、バイナリマスクブランクの欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成した。本実施例においても、上記基準マークと欠陥との相対位置関係が高い精度で管理できたので、マスクパターンデータの修正を高精度で行うことができた。
さらに、遮光膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、バイナリマスクを得た。
この得られたバイナリマスクについてマスク欠陥検査装置((KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、ガラス基板上に凸欠陥は確認されなかった。
こうして得られたバイナリマスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、転写パターンの欠陥も無く、良好なパターン転写を行えた。
上記実施例1における基準マークのうちのメインマークの大きさを100nm×100nmの矩形としたこと以外は、実施例1と同様に、基準マークを形成した多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスクを順に作製した。
この得られたEUV反射型マスクについてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜上に数十個の凸欠陥が確認された。
多層反射膜上に数十個の凸欠陥が確認された原因を詳細に検討したところ、本比較例で作製した基準マークの検出再現性が悪く(特に欠陥欠陥検査装置において)、その欠陥情報に基づくマスクパターンデータの補正・修正を高精度で行うことができなかったためであることが判明した。
実施例1の多層反射膜付き基板の上記多層反射膜の表面の所定の箇所に断面形状が凹形状の基準マークを形成した。基準マークの形成は実施例1と同じくFIB(集束イオンビーム)を用いて行った。この時の条件は加速電圧50kV、ビーム電流値20pAとした。
本実施例では、上記基板の四辺の8箇所のエッジ座標を確認し、チルト補正して、基板の任意の角部に原点を設定した。そして、このようにエッジ基準で設定した原点からの所定の位置にFIBで基準マークを形成した。具体的には、エッジ基準で基板の任意の角部に設定した原点の両隣の端面のそれぞれのエッジから8000μm、8000μmの位置に基準マークを形成し、同様にして基板面内に全部で4箇所に形成した。
基準マークは前述のメインマークと補助マークとを図16(a)に示すような配置関係となるように形成した。メインマーク13aは、大きさが5μm×5μmの矩形、深さは多層反射膜を構成する全ての層を除去したので、約280nmとした。また、補助マーク13b,13cはいずれも、大きさが1μm×120μmの矩形、深さは多層反射膜を構成する全ての層を除去したので、約280nmとした。
多層反射膜に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス検査装置で、コントラストが実施例1と同程度に高く、上記基準マークの形成位置情報(基準マーク形成座標)を利用して、精度良く短時間で検出できることを確認した。
また、実施例1と対比して、基準マークの加工時間を約3割短縮することができた。
基準マークとして、大きさが5μm×5μmの矩形のメインマークのみとしたこと以外は、実施例3と同様にして多層反射膜付き基板に基準マークを形成した。
多層反射膜付き基板に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス検査装置で、コントラストが実施例1と同程度に高く、上記基準マークの形成位置情報(基準マーク形成座標)を利用して、精度良く短時間で検出できることを確認した。
また、実施例1と比較して、基準マークの加工時間を、約6割短縮することができた。
基準マークとして、大きさが5μm×5μmの矩形のメインマークのみを、任意の位置に形成した。具体的には、基準マークは実施例1の多層反射膜付き基板の上記多層反射膜の表面の所定の箇所に断面形状が凹形状の基準マークとした。基準マークの形成は実施例1と同じくFIB(集束イオンビーム)を用いて行った。この時の条件は加速電圧50kV、ビーム電流値20pAとした。その後、高精度パターン位置測定装置(KLA-Tencor社製LMS−IPRO4)で基準マークの中心座標を計測した。その結果、 基板の左上コーナーを原点として、それぞれ、(8022μm、8011μm)、(7999μm、144005μm)、(144004μm、8017μm)、(143982μm、144010μm)の位置に形成されていることを確認した。
多層反射膜付き基板に形成したこの基準マークは、電子線描画装置やブランクス検査装置で、コントラストが実施例1と同程度に高く、上記基準マークの形成位置情報(基準マーク形成座標)を利用して、精度良く短時間で検出できることを確認した。
また、上述の実施例では、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランクともに、下地層を形成した例を挙げて説明したが、これに限られない。下地層が形成されていない多層反射膜付き基板、反射型マスクブランクであっても構わない。
12 ラフアライメントマーク
13 基準マーク(ファインマーク)
13a メインマーク
13b、13c 補助マーク
21 下地層
30 多層反射膜付き基板
31 多層反射膜
32 保護層
40 反射型マスクブランク
41 吸収体膜
50 バイナリマスクブランク
51 遮光膜
60 反射型マスク
70 バイナリマスク
Claims (14)
- 基板上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されている多層反射膜付き基板の製造方法であって、
前記多層反射膜付き基板に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、
前記多層反射膜付き基板に対して欠陥検査を行い、前記基準マークを基準とした欠陥情報を取得し、
電子線描画機の基準座標に変換可能な座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、
前記基準マークを形成した前記多層反射膜付き基板と、前記基準マークの形成位置情報及び前記欠陥情報とを対応付けてユーザーに提供することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。 - 前記多層反射膜上に保護膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
- 前記基準マークは、前記多層反射膜に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
- 前記基準マークは、前記保護膜に形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法によって製造された前記基準マークを形成した前記多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が形成されている反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報とを対応付けることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
- 基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上にEUV光を吸収する吸収体膜が形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射型マスクブランクに、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、
前記反射型マスクブランクに対して欠陥検査を行い、前記基準マークを基準とした欠陥情報を取得し、
電子線描画機の基準座標に変換可能な座標計測器で前記基準マークの形成位置を特定し、
前記基準マークを形成した前記反射型マスクブランクと、前記基準マークの形成位置情報及び前記欠陥情報とを対応付けてユーザーに提供することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。 - 前記多層反射膜と吸収体膜の間に保護膜が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記多層反射膜に形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記保護膜に形成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記吸収体膜に形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記保護膜が露出するように前記吸収体膜を除去して形成されていることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記吸収体膜を途中まで除去して形成されていることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記基準マークは、前記吸収体膜及び前記保護膜を除去して前記多層反射膜が露出するように形成されていることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 請求項5乃至13のいずれか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における前記吸収体膜を前記欠陥情報に基づいてパターニングすることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
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