KR102207990B1 - 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 마스크 블랭크 및 그들의 제조방법, 반사형 마스크 그리고 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결함의 좌표 관리를 고정밀도로 실시하기 위한 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판을 제공한다. 본 발명에서는 기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막이 형성되어 있는 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 다층 반사막에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있다. 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성된다. 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 묘화기 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는다.

Description

다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 마스크 블랭크 및 그들의 제조방법, 반사형 마스크 그리고 마스크{SUBSTRATE HAVING MULTILAYER REFLECTION FILM, REFLECTIVE MASK BLANK, MASK BLANK, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, REFLECTIVE MASK, AND MASK}
본 발명은 반도체 장치 등의 제조에 이용되는 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크, 마스크 블랭크 및 마스크, 다층 반사막 부착 기판의 제조방법, 반사형 마스크 블랭크의 제조방법 그리고 마스크 블랭크의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는 포토리소그래피법을 이용하여 미세 패턴의 형성이 실시되고 있다. 또, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 몇 장의 포토마스크로 불리고 있는 전사용 마스크가 사용된다. 이 전사용 마스크는 일반적으로 투광성의 유리 기판상에, 금속 박막 등으로 이루어지는 미세 패턴을 설치한 것이며, 이 전사용 마스크의 제조에 있어서도 포토리소그래피법이 이용되고 있다.
포토리소그래피법에 의한 전사용 마스크의 제조에는 유리 기판 등의 투광성 기판상에 전사 패턴(마스크 패턴)을 형성하기 위한 박막(예를 들면 차광막 등)을 갖는 마스크 블랭크가 이용된다. 이 마스크 블랭크를 이용한 전사용 마스크의 제조는 마스크 블랭크상에 형성된 레지스트막에 대해 원하는 패턴 묘화를 실시하는 묘화 공정과, 묘화 후 상기 레지스트막을 현상하여 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정과, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 박막을 에칭하는 에칭 공정과, 잔존하는 레지스트 패턴을 박리 제거하는 공정을 갖고 실시되고 있다. 상기 현상 공정에서는 마스크 블랭크상에 형성된 레지스트막에 대해 원하는 패턴 묘화를 실시한 후에 현상액을 공급하여 현상액에 가용인 레지스트막의 부위를 용해하여, 레지스트 패턴을 형성한다. 또, 상기 에칭 공정에서는 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 또는 웨트 에칭에 의해 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 박막이 노출된 부위를 제거하고, 이에 따라 원하는 마스크 패턴을 투광성 기판상에 형성한다. 이렇게 하여 전사용 마스크가 완성된다.
또, 전사용 마스크의 종류로는 종래의 투광성 기판상에 크롬계 재료를 포함하는 차광막 패턴을 갖는 바이너리형 마스크 외에, 위상 시프트형 마스크가 알려져 있다. 이 위상 시프트형 마스크는 투광성 기판상에 위상 시프트막을 갖는 구조인 것으로, 이 위상 시프트막은 소정의 위상차를 갖는 것이며, 예를 들면 몰리브덴 실리사이드 화합물을 포함하는 재료 등이 이용된다. 또, 몰리브덴 등의 금속 실리사이드 화합물을 포함하는 재료를 차광막으로서 이용하는 바이너리형 마스크도 이용되도록 되어져 있다.
또, 최근 반도체 산업에 있어서, 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여 종래의 자외광을 이용한 포토리소그래피법의 전사 한계를 상회하는 미세 패턴이 필요하게 되고 있다. 이와 같은 미세 패턴 형성을 가능하게 하기 위해, 극자외(Extreme Ultra Violet: 이하, 「EUV」라고 부른다.)광을 이용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 여기에서 EUV광이란, 연X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장대의 광을 가리키고, 구체적으로는 파장이 0.2∼100nm 정도의 광인 것이다. 이 EUV 리소그래피에서 이용되는 마스크로서 반사형 마스크가 제안되어 있다. 이와 같은 반사형 마스크는 기판상에 노광광을 반사하는 다층 반사막이 형성되고, 해당 다층 반사막상에 노광광을 흡수하는 흡수체막이 패턴형상으로 형성된 것이다.
이상과 같이, 리소그래피 공정에서의 미세화에 대한 요구가 높아짐에 따라 그 리소그래피 공정에서의 과제가 현저하게 되어 있다. 그 하나가 리소그래피 공정에서 이용되는 마스크 블랭크용 기판 등의 결함 정보에 관한 문제이다.
종래는 블랭크스 검사 등에 있어서 기판 결함의 존재 위치를, 기판 센터를 원점(0,0)으로 하여 그 위치로부터의 거리로 특정하고 있었다. 이 때문에, 위치 정밀도가 낮고, 장치간에도 검출의 불균일이 있으며, 패턴 묘화시에 결함을 피해 패턴 형성용 박막에 패터닝하는 경우라도 ㎛오더에서의 회피는 곤란했다. 이 때문에, 패턴을 전사하는 방향을 바꾸거나, 전사하는 위치를 mm 오더로 러프하게 어긋나게 하여 결함을 회피하고 있었다.
이와 같은 상황하에서, 결함 위치의 검사 정밀도를 올리는 것을 목적으로, 예를 들면 마스크 블랭크용 기판에 기준 마크를 형성하고, 이것을 기준 위치로 하여 결함의 위치를 특정하는 제안이 이루어져 있다.
특허문헌 1에는 구 상당 직경으로 30nm 정도의 미소한 결함의 위치를 정확하게 특정할 수 있도록, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크용 기판의 성막면에, 크기가 구 상당 직경으로 30∼100nm인 적어도 3개의 마크를 형성하는 것이 개시되어 있다.
국제공개 2008/129914호 공보
상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 방법에 의해 마스크 블랭크의 결함 위치의 검사 정밀도를 올리는 것은 이론적으로는 가능하다. 그러나, 마크의 크기가 구 상당 직경으로 30∼100nm로 작기 때문에, 예를 들면 통상 사용되고 있는 결함 검사 장치 등으로는 검출하기 어렵고, 또 검출의 재현성이 나쁘다는 문제가 있으며, 결함의 위치를 특정하기 위한 기준 위치의 결정이 곤란하다. 특허문헌 1에는 상기 마크의 주위에, 해당 마크를 식별하기 위한 보조 마크를 형성하는 것이 개시되어 있지만, 이 보조 마크를 이용하여 상기 마크가 형성되어 있는 위치를 대략적으로 특정할 수 있었다고 해도, 검출 정밀도가 매우 높은 특별한 검사 장치를 이용하지 않으면 상기 마크 자체의 존재를 용이하게 인식할 수 없기 때문에 정확한 기준점의 특정이 곤란하다.
또 최근에는 마스크 블랭크의 결함 데이터와 디바이스 패턴 데이터를 기초로, 결함이 존재하고 있는 개소에 흡수체 패턴이 형성되도록 묘화 데이터를 보정하여 결함을 경감시키는 시도(Defect mitigation technology)가 제안되어 있다. 상술한 기술을 실현하기 위해서는 다층 반사막상에 흡수체막이 형성되고, 또한 흡수체 패턴을 형성하기 위한 레지스트막이 형성된 레지스트막 부착 마스크 블랭크의 상태로, 전자선 묘화기에 있어서도 전자선으로 기준 마크를 검출하고, 검출한 기준점에 의거하여 보정·수정한 묘화 데이터를 기초로 전자선 묘화가 실시되지만, 기준 마크에 대해서도 전자선 주사에 대해 일정한 콘트라스트가 필요하고, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 크기의 마크로는 전자선 주사에 대한 콘트라스트가 충분히 얻어지지 않는다는 문제가 있다.
마스크 블랭크용 기판 등에 기준 마크를 형성하고 이 기준 마크와 결함의 상대 위치를 높은 정밀도로 관리(좌표 관리)하기 위해서는 기준 마크가 검출하기 쉬우며, 환언하면 확실하게 검출할 수 있고 또한 기준 마크를 기초로 한 결함 검출 위치의 불균일이 작은(예를 들면, 상술한 Defect mitigation technology를 실현하기 위해서는 기준 마크를 기준점으로 했을 때의 결함 검출 위치의 불균일을 100nm 이하로 한다) 것이 요구되는데, 상기 특허문헌 1 등에서 개시되어 있는 종래 기술에서는 이와 같은 요구를 만족하기에는 아직 불충분하다.
그래서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 첫 번째로 결함의 좌표 관리를 고정밀도로 실시하기 위한 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크를 제공하는 것이며, 두 번째로 이들 마스크 블랭크 등을 사용하여 결함을 저감시킨 반사형 마스크 및 마스크를 제공하는 것이고, 세 번째로 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나 혹은 기준 마크의 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정한 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크와, 이들의 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지은 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 특히 기준 마크의 크기와 형상에 주목하여 예의 검토한 결과, 형상이 점대칭의 형상으로서, 크기가 특정 범위인 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되는 기준 마크를 형성함으로써, 장치에 관계없이, 전자선 묘화기, 광학식의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 기준 마크를 확실하게 검출할 수 있으며, 더 나아가 전자선, 결함 검사광의 주사에 의해 결정되는 결함 위치의 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있으므로, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일을 100nm 이하로 억제하는 것이 가능한 것을 발견했다. 또, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나, 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정함으로써, 기준 마크의 사이즈를 보다 작게 하는 것이 가능하며, 그 경우 기준 마크를 메인 마크만으로 하는 것이 가능한 것도 발견했다.
본 발명자는 이상의 해명 사실에 의거하여 더욱 예의 연구를 계속한 결과, 본 발명을 완성한 것이다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막이 형성되어 있는 다층 반사막 부착 기판으로서, 해당 다층 반사막 부착 기판에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 가지며, 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판.
구성 1에 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 다층 반사막 부착 기판은 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 갖고 있다. 그리고 이 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것으로 되어 있다. 이와 같이 구성된 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식 혹은 EUV광, 전자선의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 결함 검사광의 주사에 의해서 결정되는 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 또, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나, 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정함으로써, 기준 마크의 사이즈를 보다 작게 하는 것이 가능하고, 그 경우 기준 마크를 메인 마크만으로 하는 것이 가능하다. 이와 같이 기준 마크의 사이즈를 작게 할 수 있으면, 기준 마크의 형성 수단으로서 예를 들면 FIB(집속 이온 빔)를 사용한 경우, 가공 시간을 단축할 수 있고 또 기준 마크의 검출 시간에 대해서도 단축할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 또, 이에 따라 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되고, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 반사형 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 2)
기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막이 형성되어 있는 다층 반사막 부착 기판으로서, 해당 다층 반사막 부착 기판에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되며, 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판.
구성 2에 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 다층 반사막 부착 기판은 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되어 있다. 그리고, 이 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것으로 되어 있다. 이와 같이 구성된 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 결함 검사광의 주사에 의해 결정되는 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 이에 따라, 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되고, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 반사형 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 3)
상기 메인 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재한 다층 반사막 부착 기판.
구성 3에 있는 바와 같이, 상기 메인 마크는 전자선 묘화기 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상(예를 들면, 사각형상, 팔각형상 등)인 것으로써, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치에 의한 검출의 용이성(확실성)을 향상시키고, 또, 결함 검출 위치의 불균일을 더욱 억제할 수 있다.
(구성 4)
상기 보조 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재한 다층 반사막 부착 기판.
구성 4에 있는 바와 같이, 상기 보조 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것으로써, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 주사에 의해 확실하게 검출할 수 있기 때문에, 메인 마크의 위치를 용이하게 특정할 수 있다.
(구성 5)
상기 기준 마크는 상기 다층 반사막에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재한 다층 반사막 부착 기판.
구성 5에 있는 바와 같이, 상기 기준 마크를 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막에 형성함으로써, 다층 반사막 성막 후의 결함 검사에 있어서 전자선 및 결함 검사광의 주사로 기준 마크를 검출하기 쉬워진다. 또, 묘화 데이터의 보정·수정 등에 의해서도 회피할 수 없는 결함이 발견된 다층 반사막 부착 기판을 폐기하지 않고, 다층 반사막을 박리 제거하여 유리 기판을 재생(재이용)하는 것도 가능하다.
(구성 6)
구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
상기 구성의 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막상에, 전사 패턴이 되는 EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있음으로써, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크가 얻어진다.
(구성 7)
기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 상기 다층 반사막상에 EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크로서, 해당 반사형 마스크 블랭크에 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 가지며, 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
구성 7에 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 반사형 마스크 블랭크는 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 흡수체막에 형성되어 있고, 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 갖고 있다. 그리고 이 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것으로 되어 있다. 이와 같이 구성된 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식 혹은 EUV광, 전자선의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 결함 검사광의 주사에 의해 결정되는 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 또, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나, 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정함으로써, 기준 마크의 사이즈를 보다 작게 하는 것이 가능하며, 그 경우 기준 마크를 메인 마크만으로 하는 것이 가능하다. 이와 같이 기준 마크의 사이즈를 작게 할 수 있으면, 기준 마크의 형성 수단으로서 예를 들면 FIB(집속 이온 빔)를 사용한 경우 가공 시간을 단축할 수 있고 또 기준 마크의 검출 시간에 대해서도 단축할 수 있다. 따라서 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 또, 이에 따라, 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감되도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되고, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 반사형 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 8)
상기 기준 마크는 상기 흡수체막에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 7 기재의 반사형 마스크 블랭크.
구성 8에 있는 바와 같이, 상기 흡수체막에 기준 마크를 형성하는 과정에서 다층 반사막에의 결함 발생의 리스크가 적은 것, 반사형 마스크를 작성할 때에는 흡수체막 패턴으로서 가공하는 재료이므로, FIB나 에칭으로 가공이 하기 쉬운 것, 다층 반사막의 막 두께에 비해 흡수체막의 막 두께는 얇으므로, 가공 시간을 단축할 수 있는 것, 등의 이점을 가지므로 바람직하다.
(구성 9)
상기 기준 마크는 상기 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 7 또는 8 기재의 반사형 마스크 블랭크.
구성 9에 있는 바와 같이, 기준 마크는 메인 마크와 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되어 있으므로, 전자 묘화기, 광학식 혹은 EUV광, 전자선의 결함 검사 장치로 메인 마크를 검출하기 쉬워진다.
(구성 10)
상기 메인 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것을 특징으로 하는 구성 7 내지 9 중 어느 하나에 기재의 반사형 마스크 블랭크.
구성 10에 있는 바와 같이, 상기 메인 마크는 전자선 묘화기 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상(예를 들면, 사각형상, 팔각형상 등)인 것으로써, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치에 의한 검출의 용이성(확실성)을 향상시키고, 또 결함 검출 위치의 불균일을 더욱 억제할 수 있다.
(구성 11)
상기 보조 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것을 특징으로 하는 구성 9 기재의 반사형 마스크 블랭크.
구성 11에 있는 바와 같이, 상기 보조 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것으로써, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 주사에 의해 확실하게 검출할 수 있기 때문에, 메인 마크의 위치를 용이하게 특정할 수 있다.
(구성 12)
구성 6 내지 11 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수체막이 패터닝되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
상기 구성의 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 흡수체막이 패터닝되어 얻어지는 반사형 마스크는 다층 반사막 부착 기판 또는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 결함 정보에 의거하는 묘화 데이터의 보정·수정에 의해서 결함을 저감시킨 것이 얻어진다.
(구성 13)
기판상에 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있는 마스크 블랭크로서, 해당 마스크 블랭크에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 가지며, 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
구성 13에 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 마스크 블랭크는 상기 구성 1과 마찬가지로, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 갖고 있다. 그리고 이 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것으로 되어 있다. 이와 같이 구성된 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식 혹은 EUV광, 전자선의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 또는 결함 검사광의 주사에 의해 결정되는 결함 위치의 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 또, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정함으로써, 기준 마크의 사이즈를 보다 작게 하는 것이 가능하고, 그 경우 기준 마크를 메인 마크만으로 하는 것이 가능하다. 이와 같이 기준 마크의 사이즈를 작게 할 수 있으면, 기준 마크의 형성 수단으로서 예를 들면 FIB(집속 이온 빔)를 사용한 경우 가공 시간을 단축할 수 있고 또 기준 마크의 검출 시간에 대해서도 단축할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 이에 따라, 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감되도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되며, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 14)
기판상에 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있는 마스크 블랭크로서, 해당 마스크 블랭크에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되며, 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
구성 14에 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 마스크 블랭크는 상기 구성 2와 마찬가지로, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고, 이 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되어 있다. 그리고, 이 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것으로 되어 있다. 이와 같이 구성된 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 또는 결함 검사광의 주사에 의해서 결정되는 결함 위치의 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 이에 따라, 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감되도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되며, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 15)
구성 13 또는 14에 기재한 마스크 블랭크에 있어서의 상기 박막이 패터닝되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
상기 구성의 마스크 블랭크에 있어서의 박막이 패터닝되어 얻어지는 마스크는 마스크 블랭크에 있어서의 결함 정보에 의거하는 묘화 데이터의 수정에 의해서 결함을 저감시킨 것이 얻어진다.
(구성 16)
구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를, 상기 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 형성하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 다층 반사막 부착 기판과, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
이와 같이, 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판과, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 다층 반사막 부착 기판을 제조함으로써, 이 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
(구성 17)
구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 다층 반사막 부착 기판과, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
이와 같이, 다층 반사막 부착 기판에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판과, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 다층 반사막 부착 기판을 제조함으로써, 이 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다. 또, 기준 마크의 형성 위치를 좌표 계측기로 특정함으로써, 전자선 묘화기의 기준 좌표의 변환이 가능해진다. 따라서, 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함 검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해지며, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
(구성 18)
상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 추가로 더하는 것을 특징으로 하는 구성 16 또는 17에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
구성 18에 있는 바와 같이, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 추가로 더하여 다층 반사막 부착 기판을 제조함으로써, 이 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있는 동시에, 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 결함에 의한 영향이 저감되도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하여 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 19)
구성 16 내지 18 중 어느 하나에 기재한 상기 기준 마크를 형성한 상기 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 19와 같이, 구성 16 내지 18 중 어느 하나에 기재한 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성된 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 반사형 마스크 블랭크를 이용하는 마스크 제조에 있어서, 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
(구성 20)
구성 6 내지 11 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를, 상기 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 형성하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
이와 같이, 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 좌표를 대응지어 반사형 마스크 블랭크를 제조함으로써, 이 반사형 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
(구성 21)
청구항 6 내지 11 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
　이와 같이, 반사형 마스크 블랭크에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 반사형 마스크 블랭크를 제조함으로써, 이 반사형 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다. 또, 기준 마크의 형성 위치를 좌표 계측기로 특정함으로써, 전자선 묘화기의 기준 좌표의 변환이 가능해진다. 따라서, 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함 검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해지고, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
(구성 22)
구성 13 또는 14에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를, 상기 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 형성하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 22에 있는 바와 같이, 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 마스크 블랭크를 제조함으로써, 이 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
(구성 23)
구성 13 또는 14에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 23과 같이, 마스크 블랭크에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 마스크 블랭크를 제조함으로써 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다. 또, 기준 마크의 형성 위치를 좌표 계측기로 특정함으로써, 전자선 묘화기의 기준 좌표의 변환이 가능해진다. 따라서, 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함 검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해지고, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
(구성 24)
상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 추가로 더하는 것을 특징으로 하는 구성 22 또는 23에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 24에 있는 바와 같이, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 추가로 더하여 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있는 동시에, 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하고, 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 확실하게 검출할 수 있고, 또한 전자선, 결함 검사광의 주사에 의해 결정되는 결함 위치의 기준점의 어긋남이 작은 기준 마크를 형성함으로써, 결함의 좌표 관리(기준 마크와 결함의 상대 위치 관리)를 고정밀도로 실시하는 것이 가능한 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면, 이들 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크를 사용하고, 이들의 결함 정보에 의거하여 묘화 데이터의 수정을 실시함으로써 결함을 저감시킨 반사형 마스크 및 마스크를 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나 혹은 기준 마크의 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정한 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크와, 이들의 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지은 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 마스크 블랭크의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 있어서의 기준 마크의 배치예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 기준 마크를 구성하는 메인 마크 및 보조 마크의 형상예 및 배치예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 기준 마크를 이용한 기준점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 메인 마크의 다른 형상예를 나타내는 도면이다.
도 5는 보조 마크의 다른 형상예를 나타내는 도면이다.
도 6은 보조 마크의 검출 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 관련되는 다층 반사막 부착 기판의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 관련되는 반사형 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 관련되는 바이너리 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 관련되는 반사형 마스크의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 관련되는 바이너리 마스크의 단면도이다.
도 12는 다층 반사막에 형성한 기준 마크의 단면 형상을 나타내는 사진이다.
도 13은 메인 마크의 폭과 전자선 콘트라스트의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는 메인 마크의 폭과 검출 위치 최대 불균일의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에 있어서의 기준 마크의 다른 배치예를 나타내는 평면도이다.
도 16은 에지 기준으로 형성하는 경우의 기준 마크의 형상예 및 배치예를 나타내는 도면이다.
도 17은 에지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 에지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시형태에 관련되는 반사형 마스크 블랭크의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 상술한다.
[기준 마크]
우선, 본 발명에 있어서의 기준 마크(이하, 「본 발명의 기준 마크」라고도 한다.)에 대해서 자세하게 설명한다.
도 1은 기준 마크의 배치예를 나타내는 마스크 블랭크용 유리 기판의 평면도이다.
도 1에서는 상대적으로 크기가 큰 러프 얼라이먼트 마크(12)와 작은 파인 마크인 본 발명의 기준 마크(13)의 2종류의 마크를 형성하고 있다. 또한 도 1에서는 유리 기판(11)의 표면에 이들 기준 마크를 나타내고 있지만, 도 1은 어디까지나 유리 기판 주표면상에서의 기준 마크의 배치예를 나타내는 것이며, 본 발명을 이들 기준 마크가 유리 기판에 직접 형성되어 있는 양태로 한정한다는 취지가 아닌 것은 물론이다.
상기 러프 얼라이먼트 마크(12)는 그 자체는 기준 마크의 역할은 갖고 있지 않지만, 상기 기준 마크(13)의 위치를 검출하기 쉽게 하기 위한 역할을 갖고 있다. 상기 기준 마크(13)는 크기가 작아 육안으로 위치의 기준을 세우는 것은 곤란하다. 또, 검사광이나 전자선으로 처음부터 기준 마크(13)를 검출하려고 하면 검출에 시간이 걸리고, 레지스트막이 형성되어 있는 경우, 불필요한 레지스트 감광을 발생시켜 버릴 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 상기 기준 마크(13)와의 위치 관계가 미리 정해져 있는 상기 러프 얼라이먼트 마크(12)를 설치함으로써, 기준 마크(13)의 검출이 신속하고 또한 용이하게 실시할 수 있다.
도 1에 있어서는 상기 러프 얼라이먼트 마크(12)를 직사각형상 유리 기판(11)의 주표면상의 코너 근방 4개소에, 상기 기준 마크(13)를 각 러프 얼라이먼트 마크(12)의 근방에 2개소씩 배치한 예를 나타내고 있다. 상기 러프 얼라이먼트 마크(12)와 기준 마크(13)는 모두 기판 주표면상의 파선 A로 나타내는 패턴 형성 영역의 경계선상, 혹은 패턴 형성 영역보다 바깥 둘레 가장자리측에 형성하는 것이 알맞다. 단, 기판 바깥 둘레 가장자리에 너무 가까우면 기판 주표면의 평탄도가 그다지 양호하지 않은 영역이거나, 다른 종류의 인식 마크와 교차할 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.
기준 마크, 러프 얼라이먼트 마크의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 기준 마크에 관해서는 최저 3개 필요하지만, 3개 이상이어도 상관없다.
또한 이하에 설명하는 바와 같이, 본 발명의 기준 마크(13)에 있어서는 결함 위치의 기준이 되는 위치(기준점)를 결정하기 위한 메인 마크의 주위에, 해당 메인 마크를 대략적으로 특정하기 위한 보조 마크를 배치하고 있기 때문에, 검사광이나 전자선으로 처음부터 본 발명의 기준 마크(13)를 검출하는데 특별히 불편함이 없으면, 상기 러프 얼라이먼트 마크(12)는 설치하지 않아도 좋다.
즉, 본 발명에 있어서는 도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 러프 얼라이먼트 마크는 설치하지 않고, 예를 들면 일례로서 유리 기판(11)의 주표면상의 코너 근방 4개소에 본 발명의 기준 마크(13)를 배치하도록 해도 좋다. 이에 따라 상대적으로 크기가 큰 러프 얼라이먼트 마크의 형성 공정을 생략할 수 있어 마크의 가공 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다.
도 2는 본 발명의 기준 마크를 구성하는 메인 마크 및 보조 마크의 형상예 및 배치예를 나타내는 도면이다. 또, 도 3은 본 발명의 기준 마크를 이용한 기준점을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 기준 마크는 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 것이지만, 본 발명의 기준 마크(13)는 결함 위치의 기준이 되는 위치(기준점)를 결정하기 위한 메인 마크와, 해당 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성된다. 그리고, 본 발명 기준 마크에 있어서의 특징의 하나는 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이며, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것이다.
도 2 및 도 3에는 상기 메인 마크(13a)와, 그 주위에 배치된 2개의 보조 마크(13b, 13c)로 구성되는 기준 마크(13)를 일례로서 나타내고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 메인 마크(13a)는 전자선 묘화기 또는 결함 검사광의 주사 방향(도 3에 있어서의 X방향 및 Y방향)에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것이 알맞다. 이와 같이, 상기 메인 마크(13a)는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상임에 따라, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치에 의한 검출의 용이성(확실성)을 향상시키고, 또, 결함 검출 위치의 불균일을 더욱 억제할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 구체예로서 상기 메인 마크(13a)가 종횡(X 및 Y방향)이 같은 길이의 정방형인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 종횡의 길이(L)가 각각 200nm 이상 10㎛ 이하이다.
상기 메인 마크(13a)는 점대칭의 형상이면 좋다. 상기의 정방형에 한정하지 않고, 예를 들면 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이 정방형의 모서리부가 둥그스름한 형상이나, 동일 도(b)와 같이 팔각형의 형상이나, 동일 도(c)와 같이 십자 형상이어도 좋다. 이 경우에 있어서도 메인 마크(13a)의 크기(종횡의 길이) L)는 200nm 이상 10㎛ 이하로 한다. 구체예로서 메인 마크(13a)가 십자 형상인 경우, 그 크기(종횡의 길이)는 5㎛ 이상 10㎛ 이하로 할 수 있다. 또, 도시하고 있지 않지만, 상기 메인 마크(13a)는 직경이 200nm 이상 10㎛ 이하의 정원형(正圓形)으로 할 수도 있다.
또, 상기 2개의 보조 마크(13b, 13c)는 상기 메인 마크(13a)의 주위에, 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향(도 3에 있어서의 X방향 및 Y방향)을 따라 배치되어 있다. 본 발명에 있어서는 상기 보조 마크(13b, 13c)는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것이 알맞다. 보조 마크가, 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상임에 따라, 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 주사에 의해 확실하게 검출할 수 있기 때문에, 메인 마크의 위치를 용이하게 특정할 수 있다. 이 경우, 장변은 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 가능한 한 최소 횟수의 주사에 의해 검출 가능한 길이인 것이 바람직하다. 예를 들면 25㎛ 이상 600㎛ 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 장변의 길이가 짧으면 예를 들면 25㎛ 미만이면 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 주사에 의해 보조 마크를 좀처럼 검출하지 못할 우려가 있다. 또, 장변의 길이가 길면 예를 들면 600㎛를 넘으면, 기준 마크의 형성 방법에 따라서는 가공 시간에 1시간/개소를 넘게 되므로 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 장변의 길이는 25㎛ 이상 400㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎛ 이상 200㎛ 이하가 바람직하다.
또, 상기 보조 마크(13b, 13c)와 메인 마크(13a)는 소정의 간격을 이간시켜도 좋고, 이간시키지 않아도 좋다. 보조 마크와 메인 마크를 이간시키는 경우, 간격은 특별히 제약되지 않지만, 본 발명에 있어서는 예를 들면 25㎛∼50㎛정도의 범위로 하는 것이 알맞다.
또한 상기 메인 마크(13a), 보조 마크(13b, 13c)는 모두 단면 형상을 오목형상으로 하고, 기준 마크의 높이 방향으로 원하는 깊이를 설치함으로써 인식할 수 있는 기준 마크로 하고 있다. 전자선이나 결함 검사광에 의한 검출 정밀도를 향상시키는 관점에서, 오목형상의 저부로부터 표면측을 향하여 넓어지도록 형성된 단면 형상인 것이 바람직하고, 이 경우의 기준 마크의 측벽의 경사 각도는 75° 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 80° 이상, 한층 더 바람직하게는 85° 이상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 기준 마크를 이용하여, 결함 위치의 기준이 되는 기준점은 다음과 같이 하여 결정된다(도 3을 참조).
상기 보조 마크(13b, 13c)상을 전자선, 혹은 결함 검사광이 X방향, Y방향으로 주사하고, 이들 보조 마크를 검출함으로써, 메인 마크(13a)의 위치를 대략적으로 특정할 수 있다. 위치가 특정된 상기 메인 마크(13a) 상을 전자선, 혹은 검사광이 X방향 및 Y방향으로 주사 후, (상기 보조 마크의 주사에 의해 검출된) 메인 마크(13a) 상의 교점(P)(통상, 메인 마크의 대략 중심)으로써 기준점을 결정한다.
상기와 같이, 본 발명에 있어서는 상기 메인 마크(13a)는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대하여 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는다. 본 발명자는 메인 마크(13a)의 폭과 전자선에 대한 콘트라스트의 관계, 메인 마크(13a)의 폭과 결함 검출 위치의 불균일과의 관계에 대해 검토했다. 도 13은 메인 마크의 폭과 전자선 콘트라스트의 관계를 나타내는 도면이며, 도 14는 메인 마크의 폭과 결함 검출 위치의 최대 불균일과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 13은 SiO2-TiO2계 유리 기판상에, Si막(막 두께: 4.2nm)과 Mo막(막 두께: 2.8nm)을 1주기로 하여 40주기 적층한 다층 반사막(총 막 두께 280nm)의 소정 위치에, 정방형상의 메인 마크를 형성(FIB에 의해 다층 반사막 전(全)층 제거)하고, 해당 다층 반사막상에, Ru보호막(막 두께: 2.5nm), 흡수체막(총 막 두께: 70nm), 레지스트막(막 두께: 100nm)을 형성한 레지스트막 부착 반사형 마스크 블랭크에 대해서, 메인 마크에 EB(전자선)를 주사했을 때에 검출되는 EB반사 강도를 측정하여 메인 마크의 폭과 EB(전자선) 콘트라스트의 관계를 나타낸 도면이다. 또한 전자선 콘트라스트는 각종 사이즈의 마크를 형성하고, 마크의 저부(유리)의 EB(전자선) 강도를 Imin, 다층막부의 EB(전자선) 강도를 Imax로 하며, 콘트라스트=(Imax - Imin)/(Imax + Imin)로 구했다. 또, 도 14는 SiO2 -TiO2계 유리 기판상에, Si막(막 두께: 4.2nm)과 Mo막(막 두께: 2.8nm)을 1주기로 하여 40주기 적층한 다층 반사막(총 막 두께 280nm)의 소정 위치에, 정방형상의 메인 마크를 형성(FIB에 의해 다층 반사막 전층 제거)한 다층 반사막 부착 기판에 대해서 결함 검사 장치(KLA-Tencor 사제 Teron600 시리즈)로 메인 마크를 검출하고, 결함 검출 위치의 불균일을 측정한 결과이다. 또한 결함 검출 위치의 불균일은 5회 결함 검사를 실시하고, 검출한 기준 좌표를 기초로 한 결함 위치의 불균일을 구했다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 메인 마크(13a)의 폭이 200nm 미만이 되면, EB콘트라스트가 크게 저하하는 결과가 되었다. 즉, EB(전자선) 주사에서의 메인 마크의 검출이 어려워지므로, 고정밀도의 묘화 데이터의 보정·수정을 실시할 수 없게 된다. 메인 마크(13a)의 폭이 100nm인 때의 콘트라스트는 0.006, 200nm인 때의 콘트라스트는 0.016으로, 콘트라스트의 차이는 2.75배이었다. 또, 도 14에 나타내는 바와 같이 메인 마크(13a)의 폭이 10㎛를 넘으면, 결함 검출 위치의 불균일이 100nm를 넘게 된다. 이것은 상술한 결함 경감 기술(Defect mitigation technology)을 실현·가능하게 하기 위한 기준 마크를 기준점으로 했을 때의 결함 검출 위치의 불균일 100nm 이하를 충족시킬 수 없다. 따라서, 콘트라스트와 결함 검출 위치의 불균일의 양쪽을 만족하기 위해서는 상기 메인 마크(13a)는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것이 중요하다.
또, 예를 들어 기준 마크를 다층 반사막에 형성한 경우, 그 폭이 좁으면(구체적으로는 특허문헌 1에 기재되어 있는 30∼100nm이면), 그 위에 흡수체막 등을 성막하면, 기준 마크의 오목부가 메워져 버려 기준 마크를 검출하는 것이 곤란하게 된다는 불편함도 생긴다.
그런데, 상기한 바와 같이, 상기 보조 마크(13b, 13c)는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것이 바람직하고, 이 경우 장변은 전자선 묘화기, 결함 검사 장치의 가능한 한 최소 횟수의 주사에 의해 검출 가능한 길이, 예를 들면 25㎛ 이상 600㎛ 이하의 길이를 갖는 것이 알맞다. 단, 예를 들면 집속 이온 빔으로 이 수백 ㎛정도의 길이를 형성하게 되면, 가공 시간이 장시간 필요하게 된다.
그래서, 상기 보조 마크를 도 5에 나타내는 바와 같이, 몇 개의 직사각형으로 분할할 수 있다. 도 6은 이와 같은 양태를 구체적으로 나타낸 예이며, 5㎛×5㎛ 크기의 메인 마크(13a)의 한쪽(Y방향)에, 50㎛×1㎛ 크기의 직사각형상의 보조마크(13b1∼13b6)를 등간격으로 배치하고, 각 보조 마크간의 간격(스페이스)은 50㎛로 한다.
이 경우, 예를 들면 제 1 스캔(1회째의 스캔)에서는 보조 마크를 빗나가게 하고, 위(Y방향)로 60㎛ 시프트시킨 제 2 스캔(2번째의 스캔)에서도 보조 마크를 빗나가게 하며, 더욱 위로 60㎛ 시프트시킨 제 3 스캔(3번째의 스캔)에서 보조 마크(13b5)를 검출할 수 있다.
이와 같이 보조 마크를 분할하고, 분할한 개개의 보조 마크의 장변의 길이를 짧게 해도, 주사 룰을 결정하여 가능한 한 적은 주사 횟수로 보조 마크를 확실하게 검출하는 것이 가능하다. 또, 이와 같이 보조 마크를 분할함으로써, 전체 가공 시간의 단축을 도모할 수 있다.
본 발명의 기준 마크(13)를 구성하는 상기 메인 마크(13a) 및 보조 마크(13b, 13c)를 형성하는 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 반사형 마스크 블랭크의 경우, 다층 반사막의 성막면이면 어느 위치에 형성해도 좋다. 예를 들면, 기판, 하지층(후술), 다층 반사막, 보호막(캡핑층, 버퍼층), 흡수체막, 흡수체막상에 형성되는 에칭 마스크막 중 어느 위치라도 좋다.
또한 EUV광을 노광광으로서 사용하는 반사형 마스크에 있어서는 특히 다층 반사막에 존재하는 결함은 수정이 대부분 불가능한데다가, 전사 패턴상에서 중대한 위상 결함이 될 수 있으므로, 전사 패턴 결함을 저감시키기 위해서는 다층 반사막 상의 결함 정보가 중요하다. 따라서, 적어도 다층 반사막 성막 후에 결함 검사를 실시하여 결함 정보를 취득하는 것이 바람직하다. 그러기 위해서는 다층 반사막 부착 기판에 본 발명의 기준 마크를 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 검출의 용이, 기판의 재생 등의 관점에서는 다층 반사막에 본 발명의 기준 마크를 형성하는 것이 바람직하다.
또, 기준 마크 형성 후, 세정에 의한 광학 특성(예를 들어, 반사율)의 변화를 억제하는 관점에서는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 흡수체막에 기준 마크를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 다층 반사막 부착 기판의 단계에서는 기준 마크가 형성되어 있지 않으므로, 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 결함 검사와, 기준 마크를 기준으로 한 결함의 좌표 관리는 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.
우선, 기판상에 다층 반사막이 형성된 다층 반사막 부착 기판에 대해, 결함 검사 장치에 의해 기판 주표면의 중심을 기준점으로 하여 결함 검사를 실시하고, 결함 검사에 의해 검출된 결함과 위치 정보를 취득한다. 다음으로, 다층 반사막상에 보호막과 흡수체막을 형성한 후, 흡수체막의 소정 위치에, 본 발명의 기준 마크를 형성하여 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 얻는다.
상기의 기준 마크를 기준으로 하여 결함 검사 장치에 의해 결함 검사를 실시한다. 상기와 같이 흡수체막은 다층 반사막상에 형성하므로, 이 결함 검사 데이터는 상기에서 취득한 다층 반사막 부착 기판의 결함 검사도 반영되어 있다. 따라서, 다층 반사막 부착 기판의 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함이 일치하고 있는 결함을 기초로, 다층 반사막 부착 기판의 결함 검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사 데이터를 대조함으로써, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함 검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사 데이터를 얻을 수 있다.
본 발명의 기준 마크(13)를 구성하는 상기 메인 마크(13a) 및 보조 마크(13b, 13c)를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 전술한 기준 마크의 단면 형상이 오목형상인 경우, 포토리소법, 레이저광이나 이온 빔에 의한 오목부 형성, 다이아몬드 침을 주사한 가공흔, 미소 압자에 의한 인덴션, 임프린트법에 의한 엠보싱 등으로 형성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판 등에 본 발명의 기준 마크를 형성함으로써, 본 발명의 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식의 결함 검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 하고 있으므로, 전자선, 또는 결함 검사광의 주사에 의해서 결정되는 결함 위치의 기준점 어긋남을 작게 할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 기초로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 이에 따라 결함 검사에 있어서는 결함 위치의 기준점을 결정하고, 결함 위치(기준점과 결함의 상대 위치) 정보를 포함하는 정밀도가 좋은 결함 정보(결함 맵)를 취득할 수 있다. 또한 마스크의 제조에 있어서는 이 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 묘화 데이터(마스크 패턴 데이터)와 대조하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능하게 되며, 그 결과로서 최종적으로 제조되는 반사형 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
또한 이상의 실시형태에서는 상기 메인 마크(13a)의 주위에, 전자선 묘화기나 결함 검사 장치의 주사 방향(X방향, Y방향)을 따라 2개의 보조 마크(13b, 13c)를 배치한 예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 결함의 검출이 검사광의 주사에 따르지 않는 방식에서는 메인 마크와 보조 마크의 위치 관계가 특정되어 있으면, 메인 마크에 대한 보조 마크의 배치 위치는 임의이다. 또, 이 경우 메인 마크의 중심이 아니고, 에지를 기준점으로 할 수도 있다.
그런데, 본 발명의 기준 마크(13)는 상술한 바와 같이, 기판 주표면상의 파선 A로 나타내는 패턴 형성 영역의 경계선상, 혹은 패턴 형성 영역으로부터 바깥 둘레 가장자리측의 임의의 위치에 형성되지만(도 1, 도 15 참조), 이 경우, 에지 기준으로 기준 마크를 형성하거나 혹은 기준 마크를 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 것이 알맞다.
우선, 상기의 에지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법에 대해 설명한다. 도 17 및 도 18은 각각 에지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들면, 기준 마크 형성 수단으로서 FIB(집속 이온 빔)를 채용하고, 다층 반사막 부착 기판에 기준 마크를 형성하는 경우, 다층 반사막 부착 기판의 에지의 검출을 실시한다. 기준 마크를 FIB로 가공하는 경우, 다층 반사막 부착 기판의 유리 기판(11)의 에지는 2차 전자상, 2차 이온상, 혹은 광학상으로 인식할 수 있다. 또, 기준 마크를 그 외의 방법(예를 들면 압흔)으로 가공하는 경우는 광학상으로 인식할 수 있다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 유리 기판(11)(도시의 편의상 다층 반사막의 도시는 생략하고 있다)의 4변의 8개소(동그라미 표시를 붙인 개소)의 에지 좌표를 확인하고, 틸트 보정하여 원점(0,0) 찾기를 실시한다. 이 경우의 원점은 임의로 설정 가능하고, 기판의 모서리부이어도 중심이어도 좋다.
이와 같이 에지 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 FIB로 기준 마크를 형성한다. 도 18에는 에지 기준으로 기판의 임의의 모서리부에 설정한 원점(O)(0,0)으로부터의 소정 위치, 구체적으로는 원점(O)의 양 이웃의 단면(11A)의 에지로부터 X의 거리, 단면(11B)의 에지로부터 Y의 거리에 기준 마크(13)를 형성하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 원점(O)(0,0)을 기준으로 하는 기준 마크 형성 좌표(X, Y)가 기준 마크의 형성 위치 정보가 된다. 다른 위치에 형성하는 기준 마크에 대해서도 마찬가지이다.
이와 같은 에지 기준으로 형성한 다층 반사막 부착 기판(혹은 반사형 마스크 블랭크, 마스크 블랭크)의 기준 마크를 결함 검사 장치나 전자선 묘화 장치로 검출할 때, 기준 마크의 형성 위치 정보, 즉 에지로부터의 거리를 알고 있기 때문에 기준 마크 형성 위치를 용이하게 특정하는 것이 가능하다.
또, 다층 반사막 부착 기판의 임의의 위치에 기준 마크를 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 방법을 적용할 수도 있다. 이 좌표 계측기는 기준 마크의 형성 좌표를 에지 기준으로 계측하는 것이며, 예를 들면 고정밀도 패턴 위치 측정 장치(KLA-Tencor사제 LMS-IPRO4)를 사용할 수 있어 특정한 기준 마크 형성 좌표가 기준 마크의 형성 위치 정보가 된다. 또, 좌표 계측기는 전자선 묘화기의 기준 좌표로 변환하는 역할도 있으므로, 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함 검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해져 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 기준 마크를 에지 기준으로 형성하거나 혹은 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 방법에 따르면, 결함 검사 장치나 전자선 묘화 장치로 다층 반사막 부착 기판 등의 기준 마크의 형성 위치를 용이하게 특정하는 것이 가능하기 때문에, 기준 마크의 사이즈를 작게 하는 것이 가능하다. 구체적으로는 본 발명의 기준 마크(13)가 전술한 메인 마크와 보조 마크로 구성되는 경우, 메인 마크의 폭은 200nm 이상 10㎛이하, 보조 마크의 장변은 예를 들면 25㎛ 이상 250㎛ 이하의 사이즈로 하는 것이 가능하다. 이와 같이 기준 마크의 사이즈를 작게 한 경우, 기준 마크의 형성 수단으로서 예를 들면 상기의 FIB를 채용한 경우에는 기준 마크의 가공 시간을 단축할 수 있으므로 바람직하다. 또, 기준 마크의 검출 시간에 관해서도 단축할 수 있으므로 바람직하다.
도 16에는 이상에서 설명한 바와 같은 에지 기준으로 형성하는 경우의 기준 마크의 형상예 및 배치예를 나타내고 있지만, 동일 도(a)와 같은 메인 마크(13a)와 보조 마크(13b, 13c)로 구성되는 기준 마크가 대표적인 예이다. 또, 상기와 같이, 기준 마크의 사이즈를 작게 할 수 있으므로, 반드시 보조 마크를 필요로 하지 않고, 예를 들면 동일 도(b)에 나타내는 바와 같은 메인 마크(13a)만으로 하는 것이 가능하다. 또한 동일 도(c)에 나타내는 바와 같은 메인 마크(13a)의 주위에 4개의 보조 마크(13b∼13e)를 배치한 것이나, 동일 도(d)에 나타내는 바와 같은 십자형의 기준 마크로 할 수도 있다.
또, 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 예를 들면 다층 반사막 부착 기판과, 이 경우의 기준 마크의 형성 위치 정보(기준 마크 형성 좌표)를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 예를 들면 마스크 제조 공정에 있어서 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
또, 예를 들면 다층 반사막 부착 기판에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판과, 이 경우의 기준 마크의 형성 위치 정보(특정한 기준 마크의 위치 좌표)를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다. 또, 기준 마크의 형성 위치를 좌표 계측기로 특정함으로써, 전자선 묘화기의 기준 좌표의 변환이 가능해진다. 따라서, 다층 반사막 부착 기판을 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함 검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해져 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
또, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 추가로 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보(위치 정보, 사이즈 등)를 더해 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있는 동시에, 이 결함 정보에 의거하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하여 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
또, 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성된 반사형 마스크 블랭크와, 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 반사형 마스크 블랭크를 이용하는 마스크 제조에 있어서 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
또, 기판상에 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있는 마스크 블랭크에 있어서도, 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 마스크 블랭크와, 이 경우의 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 혹은 마스크 블랭크에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 마스크 블랭크와, 이 경우의 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
또, 마스크 블랭크에 있어서도, 기준 마크의 형성 위치 정보에, 추가로 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 더해 유저에게 제공함으로써, 유저는 이 결함 정보에 의거하여 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하여 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
[다층 반사막 부착 기판]
본 발명은 도 7에 나타내는 바와 같이, EUV광을 반사하는 다층 반사막(31)에 본 발명의 기준 마크(13)가 형성되어 있는 다층 반사막 부착 기판(30)에 대해서도 제공한다.
도 7에 있어서는 다층 반사막(31)을 구성하는 일부의 막을 제거하여 기준 마크(13)가 형성되어 있는 예를 나타내지만, 다층 반사막(31)을 구성하는 모든 층을 제거하여 기준 마크(13)를 형성해도 좋다.
상기 다층 반사막은 저굴절률층과 고굴절률층을 번갈아 적층시킨 다층막이며, 일반적으로는 중원소 또는 그 화합물의 박막과, 경원소 또는 그 화합물의 박막이 번갈아 40∼60주기 정도 적층된 다층막이 이용된다.
예를 들면, 파장 13∼14nm의 EUV광에 대한 다층 반사막으로는 Mo막과 Si막을 번갈아 40주기 정도 적층한 Mo/Si주기 적층막이 바람직하게 이용된다. 그 외에, EUV광의 영역에서 사용되는 다층 반사막으로서 Ru/Si주기 다층막, Mo/Be주기 다층막, Mo화합물/Si화합물 주기 다층막, Si/Nb주기 다층막, Si/Mo/Ru주기 다층막, Si/Mo/Ru/Mo주기 다층막, Si/Ru/Mo/Ru주기 다층막 등이 있다. 노광 파장에 따라 재질을 적절히 선택하면 좋다.
EUV 노광용의 경우, 유리 기판(11)으로는 노광시의 열에 의한 패턴의 일그러짐을 방지하기 위해, 0±1.0×10-7/℃의 범위 내, 보다 바람직하게는 0±0.3×10-7/℃의 범위 내의 저열 팽창 계수를 갖는 것이 바람직하게 이용되고, 이 범위의 저열 팽창 계수를 갖는 소재로는 예를 들면, SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹스 등을 이용할 수 있다.
상기 유리 기판(11)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면은 적어도 패턴 전사 정밀도, 위치 정밀도를 얻는 관점에서 고평탄도가 되도록 표면 가공되어 있다. EUV 노광용의 경우, 유리 기판(11)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면 142mm×142mm의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.05㎛ 이하이다. 또, 전사 패턴이 형성되는 측과 반대측의 주표면은 노광 장치에 세트할 때에 정전 척 되는 면으로서, 142mm×142mm의 영역에 있어서 평탄도가 1㎛ 이하, 바람직하게는 0.5㎛ 이하이다.
또, 상기 다층 반사막 부착 기판의 유리 기판(11)으로는 상기와 같이 SiO2 -TiO2계 유리 등의 저열 팽창 계수를 갖는 소재가 이용되지만, 이와 같은 유리 소재는 정밀 연마에 의해, 표면 거칠기로서 예를 들면 RMS로 0.1nm 이하의 고평활성을 실현하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(11)의 표면 거칠기의 저감, 혹은 유리 기판(11) 표면의 결함을 저감하는 목적으로 유리 기판(11)의 표면에 하지층(21)을 형성하는 것이 알맞다. 이와 같은 하지층(21)의 재료로는 노광광에 대하여 투광성을 가질 필요는 없고, 하지층 표면을 정밀 연마했을 때에 높은 평활성이 얻어지며, 결함 품질이 양호해지는 재료가 바람직하게 선택된다. 예를 들면, Si 또는 Si를 함유하는 규소 화합물(예를 들면 SiO2, SiON 등)은 정밀 연마했을 때에 높은 평활성이 얻어져 결함 품질이 양호하기 때문에 바람직하게 이용된다. 특히 Si가 바람직하다.
하지층(21)의 표면은 마스크 블랭크용 기판으로서 요구되는 평활도가 되도록 정밀 연마된 표면으로 하는 것이 알맞다. 하지층(21)의 표면은 제곱 평균 평방근 거칠기(RMS)로 0.15nm 이하, 특히 바람직하게는 0.1nm 이하가 되도록 정밀 연마되는 것이 바람직하다. 또, 하지층(21)의 표면은 하지층(21)상에 형성하는 다층 반사막의 표면에의 영향을 고려하면, 최대 표면 거칠기(Rmax)와의 관계에 있어서 Rmax/RMS가 2∼10인 것이 좋고, 특히 바람직하게는 2∼8이 되도록 정밀 연마되는 것이 바람직하다.
하지층(21)의 막 두께는 예를 들면 75nm∼300nm의 범위가 바람직하다.
[마스크 블랭크]
본 발명은 상기 구성의 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 다층 반사막상에, 전사 패턴이 되는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크, 마스크 블랭크용 유리 기판상에, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있는 마스크 블랭크에 대해서도 제공한다.
상기 다층 반사막 부착 기판은 반사형 마스크를 제조하기 위한 반사형 마스크 블랭크, 즉 기판상에 노광광(EUV광)을 반사하는 다층 반사막과, 노광광(EUV광)을 흡수하는 패턴 형성용의 흡수체막을 차례로 구비하는 반사형 마스크 블랭크용의 기판으로서 이용할 수 있다.
도 8은 도 7의 기준 마크(13)가 형성된 다층 반사막 부착 기판(30)에 있어서의 다층 반사막(31)상에, 보호층(캡핑층)(32) 및 EUV광을 흡수하는 패턴 형성용의 흡수체막(41)이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크(40)를 나타낸다. 또한 유리 기판(11)의 다층 반사막 등이 형성되어 있는 측과는 반대측에 이면 도전막(42)이 설치되어 있다.
상기 흡수체막(41)은 노광광인 예를 들면 EUV광을 흡수하는 기능을 갖는 것으로, 예를 들면 탄탈(Ta) 단체(單體) 또는 Ta를 주성분으로 하는 재료가 바람직하게 이용된다. Ta를 주성분으로 하는 재료로는 Ta와 B를 포함하는 재료, Ta와 N을 포함하는 재료, Ta와 B를 포함하고, 더 나아가 O와 N 중 적어도 어느 것인가를 포함하는 재료, Ta와 Si를 포함하는 재료, Ta와 Si와 N을 포함하는 재료, Ta와 Ge를 포함하는 재료, Ta와 Ge와 N을 포함하는 재료 등이 이용된다.
또, 통상, 상기 흡수체막(41)의 패터닝 혹은 패턴 수정 시에 다층 반사막을 보호하는 목적으로, 다층 반사막과 흡수체막과의 사이에 상기 보호막(32)이나 버퍼막을 설치한다. 보호막의 재료로는 규소 외, 루테늄이나, 루테늄에 니오브, 지르코늄, 로듐 중 1이상의 원소를 함유하는 루테늄 화합물이 이용되고, 버퍼막의 재료로는 주로 상기의 크롬계 재료가 이용된다.
또, 본 발명은 도 19에 나타내는 바와 같이, EUV광을 흡수하는 흡수체막(41)에 본 발명의 기준 마크(13)가 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크(45)에 대해서도 제공한다. 또한 도 19에 있어서, 도 8과 동등 개소에는 동일 부호를 붙였다.
도 19에 있어서는 보호막(32)이 노출되도록 흡수체막(41)을 제거하여 기준 마크(13)가 형성되어 있는 예를 나타내지만, 흡수체막(41)의 도중까지 제거하여 기준 마크(13)를 형성하거나, 흡수체막(41)과 보호막(32)을 제거하여 다층 반사막(31)이 노출되도록 기준 마크(13)를 형성하거나, 흡수체막(41), 보호막(32), 다층 반사막(31)을 제거하여 기판(11)이 노출되도록 기준 마크(13)를 형성해도 좋다.
도 9는 유리 기판(11)상에 차광막(51)이 형성되어 있는 바이너리 마스크 블랭크(50)를 나타낸다. 본 발명의 기준 마크(13)는 차광막(51)에 형성되어 있다.
또, 도시하고 있지 않지만, 유리 기판(11)상에, 위상 시프트막, 혹은 위상 시프트막 및 차광막을 구비함으로써, 위상 시프트형 마스크 블랭크가 얻어진다. 또, 유리 기판(11)의 표면에 필요에 따라 상기 하지층(21)을 설치하는 구성으로 해도 좋다.
이 차광막은 단층이어도 복수층(예를 들면 차광층과 반사 방지층의 적층 구조)으로 해도 좋다. 또, 차광막을 차광층과 반사 방지층의 적층 구조로 하는 경우, 이 차광층을 복수층으로 이루어지는 구조로 해도 좋다. 또, 상기 위상 시프트막에 대해서도 단층이어도 복수층으로 해도 좋다.
이와 같은 마스크 블랭크로는 예를 들면, 크롬(Cr)을 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 차광막을 구비하는 바이너리 마스크 블랭크, 전이금속과 규소(Si)를 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 차광막을 구비하는 바이너리 마스크 블랭크, 탄탈(Ta)을 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 차광막을 구비하는 바이너리형 마스크 블랭크, 규소(Si)를 함유하는 재료, 혹은 전이금속과 규소(Si)를 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 위상 시프트막을 구비하는 위상 시프트형 마스크 블랭크등을 들 수 있다.
상기 크롬(Cr)을 함유하는 재료로는 크롬 단체, 크롬계 재료(CrO, CrN, CrC, CrON, CrCN, CrOC, CrOCN 등)를 들 수 있다.
상기 탄탈(Ta)을 함유하는 재료로는 탄탈 단체 외에, 탄탈과 다른 금속 원소(예를 들면, Hf, Zr 등)와의 화합물, 탄탈에 추가로 질소, 산소, 탄소 및 붕소 중 적어도 1개의 원소를 포함하는 재료, 구체적으로는 TaN, TaO, TaC, TaB, TaON, TaCN, TaBN, TaCO, TaBO, TaBC, TaCON, TaBON, TaBCN, TaBCON을 포함하는 재료 등을 들 수 있다.
상기 규소(Si)를 함유하는 재료로는 규소에, 추가로 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1개의 원소를 포함하는 재료, 구체적으로는 규소의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물, 탄산화물, 혹은 탄산질화물을 포함하는 재료가 알맞다.
또, 상기 전이금속과 규소(Si)를 함유하는 재료로는 전이금속과 규소를 함유하는 재료 외에, 전이금속 및 규소에, 추가로 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1개의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 구체적으로는 전이금속 실리사이드, 또는 전이금속 실리사이드의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물, 탄산화물, 혹은 탄산질화물을 포함하는 재료가 알맞다. 전이금속에는 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 하프늄, 니켈, 바나듐, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 니오브 등이 적용 가능하다. 이 중에서도 특히 몰리브덴이 알맞다.
[마스크]
본 발명은 상기 구성의 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수체막이 패터닝되어 있는 반사형 마스크, 상기 구성의 마스크 블랭크에 있어서의 상기 박막이 패터닝되어 있는 마스크에 대해서도 제공한다.
도 10은 도 8의 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서의 흡수체막(41)이 패터닝된 흡수체막 패턴(41a)을 구비하는 반사형 마스크(60)를 나타낸다.
또, 도 11은 도 9의 바이너리 마스크 블랭크(50)에 있어서의 차광막(51)이 패터닝된 차광막 패턴(51a)을 구비하는 바이너리 마스크(70)를 나타낸다.
마스크 블랭크에 있어서의 전사 패턴이 되는 상기 흡수체막 또는 상기 차광막 등의 박막을 패터닝하는 방법은 포토리소그래피법이 가장 알맞다.
또한 도시하고 있지 않지만, 상술한 마스크 블랭크용 유리 기판상에, 위상 시프트막, 혹은 위상 시프트막 및 차광막을 구비하는 구조의 위상 시프트형 마스크 블랭크에 있어서도 전사 패턴이 되는 박막을 패터닝함으로써, 위상 시프트형 마스크가 얻어진다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 발명의 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
양면 연마 장치를 이용하여 산화 세륨 지립이나 콜로이달 실리카 지립에 의해 단계적으로 연마하고, 저농도의 규불산으로 기판 표면을 표면 처리한 SiO2 -TiO2계의 유리 기판(크기가 약 152.4mm×약 152.4mm, 두께가 약 6.35mm)을 준비했다. 얻어진 유리 기판의 표면 거칠기는 제곱 평균 평방근 거칠기(RMS)로 0.25nm이었다(원자간력 현미경으로 측정했다. 측정 영역은 1㎛×1㎛.).
이 유리 기판의 표리 양면의 표면 형상(표면 형태, 평탄도)을 평탄도 측정 장치(트로펠사제 UltraFlat)로 측정(측정 영역 148mm×148mm)한 결과, 유리 기판 표면 및 이면의 평탄도는 약 290nm이었다.
다음으로, 유리 기판 표면에 국소 표면 가공을 실시하여 표면 형상을 조정했다.
얻어진 유리 기판 표면의 표면 형상(표면 형태, 평탄도)과 표면 거칠기를 측정한 바, 142mm×142mm의 측정 영역에 있어서 표리면의 평탄도는 80nm로, 100nm 이하로 되어 있어 양호했다.
다음으로, B도프 Si타겟을 사용하고, 스퍼터링 가스로서 Ar가스와 He가스의 혼합 가스를 사용하며, DC마그네트론 스퍼터링에 의해 100nm의 Si 하지층을 성막한 후, Si막에 열 에너지를 부여하여 응력 저감 처리를 실시했다.
그 후, Si 하지층 표면에 대하여 표면 형상을 유지하여 표면 거칠기를 저감 하기 위해 한쪽 면 연마 장치를 이용한 정밀 연마를 실시했다.
얻어진 Si 하지층 표면의 표면 형상(표면 형태, 평탄도)과 표면 거칠기를 측정한 바, 142mm×142mm의 측정 영역에 있어서 80nm로, 100nm 이하로 되어 있어 양호했다. 또, 표면 거칠기는 1㎛×1㎛의 측정 영역에 있어서, 제곱 평균 평방근 거칠기 RMS로 0.08nm로 되어 있어 매우 양호했다. RMS로 0.1nm 이하로 매우 높은 평활성을 가지고 있으므로, 고감도의 결함 검사 장치에 있어서의 백그라운드 노이즈가 저감하고, 의사 결함 검출 억제의 점에서도 효과가 있다.
또, 최대 표면 거칠기(Rmax)는 1㎛×1㎛의 측정 영역에 있어서 0.60nm로, Rmax/RMS는 7.5로 되어 있어 표면 거칠기의 불균일은 작아 양호했다.
다음으로, Si 하지층상에, 이온 빔 스퍼터링 장치를 이용하며, Si막(막 두께: 4.2nm)과 Mo막(막 두께: 2.8nm)을 1주기로 하여 40주기 적층해 다층 반사막(총막 두께 280nm)을 형성하고, 다층 반사막 부착 기판을 얻었다.
다음으로, 상기 다층 반사막 표면의 소정 개소에 이하의 표면 형상으로 단면 형상이 오목형상인 기준 마크를 형성했다. 기준 마크의 형성은 집속 이온 빔을 이용하여 실시했다. 이때의 조건은 가속 전압 50kV, 빔 전류값 20pA로 했다.
또한 본 실시예에서는 기준 마크로서 전술의 메인 마크와 보조 마크를 도 2에 나타내는 배치 관계가 되도록 형성했다. 메인 마크(13a)는 크기가 5㎛×5㎛의 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 구성하는 모든 층을 제거했으므로, 약 280nm로 했다. 또, 보조 마크(13b, 13c)는 모두 크기가 1㎛×200㎛의 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 구성하는 모든 층을 제거했으므로, 약 280nm로 했다.
기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 도 12에 나타내는 바와 같이, 측벽의 경사 각도가 85도, 다층 반사막 표면과 측벽과의 사이의 능선부의 곡률 반경이 약 250nm로 양호한 단면 형상이었다.
다층 반사막에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 0.025로 높아 정밀도 좋게 검출할 수 있으며 또한 결함 검출 위치의 불균일도 83nm로 100nm 이하가 되어 재현성 좋게 검출할 수 있는 것을 확인했다.
다음으로, 다층 반사막 표면을 블랭크스 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)로 결함 검사를 실시했다. 이 결함 검사에서는 상술한 기준 마크를 기준으로 하여 기준점을 결정하고, 결정한 기준점과의 상대 위치에 의거하는 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하여 결함 맵을 작성했다. 다층 반사막 부착 기판과, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보(결함 맵) 부착 다층 반사막 부착 기판을 얻었다. 이 다층 반사막 부착 기판의 다층 반사막 표면의 반사율을, EUV 반사율계에 의해 평가한 바, 하지층 표면 거칠기 불균일이 억제됨으로써, 67％ ± 0.2％로 양호했다.
다음으로, DC마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여, 다층 반사막상에 RuNb로 이루어지는 캡핑층(막 두께: 2.5nm)과, TaBN막(막 두께: 56nm)과 TaBO막(막 두께: 14nm)의 적층막으로 이루어지는 흡수체층을 형성하고, 또, 이면에 CrN 도전막(막 두께: 20nm)을 형성하여 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
얻어진 EUV 반사형 마스크 블랭크에 대하여 블랭크스 결함 검사 장치(KLA-Teccor사제 Teron600 시리즈)로 결함 검사를 실시했다. 상술과 마찬가지로 상술한 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하고, EUV 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 이 결함 정보 부착의 EUV 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 EUV 반사형 마스크를 제작했다.
우선, EUV 반사형 마스크 블랭크상에 전자선 묘화용 레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포, 베이킹하여 레지스트막을 형성했다.
다음으로, EUV 반사형 마스크 블랭크의 결함 정보에 의거해 미리 설계해 둔 마스크 패턴 데이터와 대조하여 노광 장치를 이용한 패턴 전사에 영향이 없는 마스크 패턴 데이터로 수정하거나, 패턴 전사에 영향이 있다고 판단한 경우에는 예를 들면 결함을 패턴 아래에 숨기도록 수정 패턴 데이터를 추가한 마스크 패턴 데이터로 수정하거나, 수정 패턴 데이터로도 대응을 할 수 없는 결함에 대해서는 마스크 제작 후의 결함 수정의 부하를 저감할 수 있는 마스크 패턴 데이터로 수정하고, 이 수정된 마스크 패턴 데이터에 의거해 상술한 레지스트막에 대해서 전자선에 의해 마스크 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다. 본 실시예에서는 상기 기준 마크와 결함의 상대 위치 관계가 높은 정밀도로 관리할 수 있었으므로, 마스크 패턴 데이터의 수정을 고정밀도로 실시할 수 있었다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 흡수체층을 불소계 가스(CF4 가스)에 의해 TaBO막을, 염소계 가스(Cl2 가스)에 의해 TaBN막을 에칭 제거하여 캡핑층상에 흡수체층 패턴을 형성했다.
또한 흡수체층 패턴상에 남은 레지스트 패턴을 열황산으로 제거하여 EUV 반사형 마스크를 얻었다.
이 얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 볼록 결함은 확인되지 않았다.
이렇게 하여 얻어진 반사형 마스크를 노광 장치에 세트하고, 레지스트막을 형성한 반도체 기판상에의 패턴 전사를 실시하는 경우, 반사형 마스크 기인의 전사 패턴의 결함도 없고, 양호한 패턴 전사를 실시할 수 있다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에 있어서의 기준 마크를 다층 반사막에 형성하지 않고, 흡수체막에 형성한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 반사형 마스크 블랭크를 제작했다.
기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 실시예 1과 마찬가지로, 측벽의 경사 각도가 87도, 흡수체막 표면의 측벽과의 사이의 능선부의 곡률 반경이 약 120nm로 양호한 단면 형상이었다.
또, 흡수체막에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 결함 검사 장치로, 콘트라스트가 0.020로 높아 정밀도 좋게 검출할 수 있으며 또한 결함 검출 위치의 불균일도 81nm가 되어, 재현성 좋게 검출할 수 있는 것을 확인했다.
본 실시예에 있어서는 기판상에 다층 반사막이 형성된 다층 반사막 부착 기판의 다층 반사막 표면을 블랭크스 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)로 기판 주표면의 중심을 기준으로 하여 결함 검사를 실시하고, 흡수체막이 형성된 반사형 마스크 블랭크에 대하여 상술과 마찬가지의 블랭크스 결함 검사 장치를 이용해 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하고, 마지막으로 다층 반사막 부착 기판의 결함 정보와 반사형 마스크 블랭크의 결함 정보에 있어서 결함이 일치하고 있는 복수의 결함을 기초로 대조함으로써, 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 EUV 반사형 마스크를 제작했다. 이 얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 오목 결함은 확인되지 않았다.
이렇게 하여 얻어진 반사형 마스크를 노광 장치에 세트하고, 레지스트막을 형성한 반도체 기판상에의 패턴 전사를 실시하는 경우, 반사형 마스크 기인의 전사 패턴의 결함도 없어 양호한 패턴 전사를 실시할 수 있다.
(실시예 3)
양면 연마 장치를 이용하여 산화 세륨 지립이나 콜로이달 실리카 지립에 의해 단계적으로 연마하고, 저농도의 규불산으로 기판 표면을 표면 처리한 합성 석영 기판(크기가 약 152.4mm×약 152.4mm, 두께가 약 6.35mm)을 준비했다. 얻어진 유리 기판의 표면 거칠기는 제곱 평균 평방근 거칠기(RMS)로 0.2nm이었다. 또, 유리 기판 표면 및 이면의 평탄도는 약 290nm이었다.
다음으로, 상기 유리 기판상에, 이하와 같이 하여 TaN막과 TaO막의 적층으로 이루어지는 차광막을 형성했다.
타겟으로 탄탈(Ta) 타겟을 이용하여 크세논(Xe)과 질소(N2)의 혼합 가스 분위기(가스압 0.076Pa, 가스 유량비 Xe:N2=11sccm:15sccm)에서 DC전원의 전력을 1.5kW로 하고 반응성 스퍼터링(DC스퍼터링)에 의해 TaN막을 막 두께 44.9nm로 성막하며, 계속해서 Ta 타겟을 이용하여 아르곤(Ar)과 산소(O2)의 혼합 가스 분위기(가스압 0.3Pa, 가스 유량비 Ar:O2=58sccm:32.5sccm)에서 DC전원의 전력을 0.7kW로 하고 TaO막을 막 두께 13nm로 성막함으로써, TaN막과 TaO막의 적층으로 이루어지는 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)용 차광막을 형성하여 바이너리 마스크 블랭크를 제작했다. 또한 ArF 엑시머 레이저에 대한 차광막의 광학 농도는 3.0, 표면 반사율은 19.5％이었다.
다음으로, 상기 차광막 표면의 소정 개소에, 실시예 1과 마찬가지의 기준 마크를 형성했다. 기준 마크의 형성은 집속 이온 빔을 이용하여 실시했다. 이때의 조건은 가속 전압 50kV, 빔 전류치 20pA로 했다.
기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 실시예 1과 마찬가지로 측벽의 경사 각도가 83도, 차광막 표면과 측벽과의 사이의 능선부의 곡률 반경이 약 300nm로 양호한 단면 형상이었다.
차광막에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 0.02로 높아 정밀도 좋게 검출할 수 있으며, 또한 결함 검출 위치의 불균일도 80nm가 되어 재현성 좋게 검출할 수 있는 것을 확인했다.
얻어진 바이너리 마스크 블랭크에 대하여 블랭크스 결함 검사 장치(KLA-Teccor사제 Teron600 시리즈)로 결함 검사를 실시했다. 상술한 차광막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하고, 바이너리 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 바이너리 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 이 결함 정보 부착의 바이너리 마스크 블랭크를 이용하여 바이너리 마스크를 제작했다.
우선, 바이너리 마스크 블랭크상에 전자선 묘화용 레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포, 베이킹하여 레지스트막을 형성했다.
다음으로, 실시예 1과 마찬가지로, 바이너리 마스크 블랭크의 결함 정보에 의거하여 미리 설계해 둔 마스크 패턴 데이터와 대조하고, 노광 장치를 이용한 패턴 전사에 영향이 없는 마스크 패턴 데이터로 수정하거나, 패턴 전사에 영향이 있다고 판단한 경우에는 수정 패턴 데이터를 추가한 마스크 패턴 데이터로 수정하거나, 수정 패턴 데이터로도 대응을 할 수 없는 결함에 대해서는 마스크 제작 후의 결함 수정의 부하를 저감할 수 있는 마스크 패턴 데이터로 수정하고, 이 수정된 마스크 패턴 데이터에 의거하여 상술한 레지스트막에 대해서 전자선에 의해 마스크 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다. 본 실시예에 있어서도 상기 기준 마크와 결함의 상대 위치 관계가 높은 정밀도로 관리할 수 있었으므로, 마스크 패턴 데이터의 수정을 고정밀도로 실시할 수 있었다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 불소계 가스(CF4 가스)에 의해 TaO막을, 염소계 가스(Cl2 가스)에 의해 TaN막을 에칭 제거하여 차광막 패턴을 형성했다.
또한 차광막 패턴상에 남은 레지스트 패턴을 열황산으로 제거하여 바이너리 마스크를 얻었다.
이 얻어진 바이너리 마스크에 대해 마스크 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 유리 기판상에 볼록 결함은 확인되지 않았다.
이렇게 하여 얻어진 바이너리 마스크를 노광 장치에 세트하고, 레지스트막을 형성한 반도체 기판상에의 패턴 전사를 실시한 바, 전사 패턴의 결함도 없어 양호한 패턴 전사를 실시할 수 있었다.
(비교예)
상기 실시예 1에 있어서의 기준 마크 중 메인 마크의 크기를 100nm×100nm의 직사각형으로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로, 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크를 차례로 제작했다.
이 얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함 검사 장치(KLA-Tencor사제 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 수십 개의 볼록 결함이 확인되었다.
다층 반사막상에 수십 개의 볼록 결함이 확인된 원인을 상세하게 검토한 바, 본 비교예에서 제작한 기준 마크의 검출 재현성이 나빠(특히 결함 검사 장치에 있어서) 그 결함 정보에 의거하는 마스크 패턴 데이터의 보정·수정을 고정밀도로 실시할 수 없었기 때문인 것이 판명되었다.
(실시예 4)
실시예 1의 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막 표면의 소정 개소에 단면 형상이 오목형상인 기준 마크를 형성했다. 기준 마크의 형성은 실시예 1과 동일하게 FIB(집속 이온 빔)를 이용하여 실시했다. 이때의 조건은 가속 전압 50kV, 빔 전류값 20pA로 했다.
본 실시예에서는 상기 기판 4변의 8개소의 에지 좌표를 확인하고, 틸트 보정하여 기판의 임의의 모서리부에 원점을 설정했다. 그리고, 이와 같이 에지 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 FIB로 기준 마크를 형성했다. 구체적으로는 에지 기준으로 기판의 임의의 모서리부에 설정한 원점의 양 이웃의 단면 각각의 에지로부터 8000㎛, 8000㎛의 위치에 기준 마크를 형성하고, 마찬가지로 하여 기판면 내에 전부 4개소에 형성했다.
기준 마크는 전술한 메인 마크와 보조 마크를 도 16(a)에 나타내는 바와 같은 배치 관계가 되도록 형성했다. 메인 마크(13a)는 크기가 5㎛×5㎛인 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 구성하는 모든 층을 제거했으므로, 약 280nm로 했다. 또, 보조 마크(13b, 13c)는 모두, 크기가 1㎛×120㎛인 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 구성하는 모든 층을 제거했으므로, 약 280nm로 했다.
다층 반사막에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 실시예 1과 같은 정도로 높고, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보(기준 마크 형성 좌표)를 이용하여 정밀도 좋게 단시간에 검출할 수 있는 것을 확인했다.
또, 실시예 1과 대비하여, 기준 마크의 가공 시간을 약 3할 단축할 수 있었다.
(실시예 5)
기준 마크로서 크기가 5㎛×5㎛인 직사각형의 메인 마크만으로 한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여 다층 반사막 부착 기판에 기준 마크를 형성했다.
다층 반사막 부착 기판에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 실시예 1과 같은 정도로 높고, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보(기준 마크 형성 좌표)를 이용하여 정밀도 좋게 단시간에 검출할 수 있는 것을 확인했다.
또, 실시예 1과 비교하여 기준 마크의 가공 시간을 약 6할 단축할 수 있었다.
(실시예 6)
기준 마크로서 크기가 5㎛×5㎛인 직사각형의 메인 마크만을 임의의 위치에 형성했다. 구체적으로는 기준 마크는 실시예 1의 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막 표면의 소정 개소에 단면 형상이 오목형상인 기준 마크로 했다. 기준 마크의 형성은 실시예 1과 동일하게 FIB(집속 이온 빔)를 이용하여 실시했다. 이때의 조건은 가속 전압 50kV, 빔 전류치 20pA로 했다. 그 후, 고정밀도 패턴 위치 측정 장치(KLA-Tencor사제 LMS-IPRO4)로 기준 마크의 중심 좌표를 계측했다. 그 결과, 기판의 왼쪽 위 코너를 원점으로 하여 각각 (8022㎛, 8011㎛), (7999㎛, 144005㎛), (144004㎛, 8017㎛), (143982㎛, 144010㎛)의 위치에 형성되어 있는 것을 확인했다.
다층 반사막 부착 기판에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 실시예 1과 같은 정도로 높고, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보(기준 마크 형성 좌표)를 이용하여 정밀도 좋게 단시간에 검출할 수 있는 것을 확인했다.
또한 상술한 실시예에서는 모두 기준 마크를 집속 이온 빔에 의해 형성한 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 앞에도 설명한 바와 같이, 포토리소법, 레이저광 등에 의한 오목부 형성, 다이아몬드 침을 주사한 가공흔, 미소 압자에 의한 인덴션, 임프린트법에 의한 엠보싱 등으로 형성할 수 있다.
또, 상술한 실시예에서는 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크와 함께 하지층을 형성한 예를 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 하지층이 형성되어 있지 않은 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크이어도 상관없다.
11: 유리 기판 12: 러프 얼라이먼트 마크
13: 기준 마크(파인 마크) 13a: 메인 마크
13b, 13c: 보조 마크 21: 하지층
30: 다층 반사막 부착 기판 31: 다층 반사막
32: 보호층 40: 반사형 마스크 블랭크
41: 흡수체막 50: 바이너리 마스크 블랭크
51: 차광막 60: 반사형 마스크
70: 바이너리 마스크

Claims (27)

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  7. 기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막과, EUV광을 흡수하는 흡수체막과, 레지스트막이 이 순서로 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크로서,
    상기 반사형 마스크 블랭크에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크가 형성되어 있고,
    상기 기준 마크는 상기 다층 반사막을 구성하는 모든 층을 제거하여 형성되어 있고,
    상기 기준 마크는 상기 결함 위치의 기준점을 결정하기 위한 메인 마크를 가지며,
    상기 메인 마크는 점대칭의 형상이고, 또한 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖고, 전자선에 대한 콘트라스트가 0.016 이상인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 5㎛ 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 마크는 상기 메인 마크와, 상기 메인 마크의 주위에 배치된 보조 마크로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 메인 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보조 마크는 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대해서 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  12. 삭제
  13. 반사형 마스크의 제조방법으로서,
    제 7 항 또는 제 8 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수체막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 7 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서,
    상기 기준 마크를 형성한 상기 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  21. 삭제
  22. 제 7 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서,
    상기 기준 마크를, 상기 기판의 에지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 형성하고,
    상기 기준 마크를 형성한 상기 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  23. 삭제
  24. 제 7 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서,
    상기 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고,
    상기 기준 마크를 형성한 상기 반사형 마스크 블랭크와, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  25. 삭제
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  27. 삭제
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