KR102330533B1 - 반사형 마스크블랭크의 제조방법, 및 반사형 마스크의 제조방법 - Google Patents

반사형 마스크블랭크의 제조방법, 및 반사형 마스크의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층 반사막의 오염 리스크나 세정 데미지가 없는, 결함의 좌표 관리를 고정밀도로 실시하기 위한 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크를 제공한다. 본 발명에서는 기판상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하고, 이 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시한다. 상기 다층 반사막상에 EUV광을 흡수하는 흡수체막을 성막하고, 해당 흡수체막에 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크를 형성하여 반사형 마스크 블랭크를 형성한다. 상기 기준 마크를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시한다. 다층 반사막 부착 기판과 반사형 마스크 블랭크의 각 결함검사 데이터를 대조하여 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득한다.

Description

반사형 마스크블랭크의 제조방법, 및 반사형 마스크의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING REFLECTIVE MASK BLANK, AND METHOD FOR MANUFACTURING REFLECTIVE MASK}
본 발명은 반도체 장치 등의 제조에 이용되는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법, 및 반사형 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조공정에서는 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 것이고, 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 묘화공정과, 묘화 후 상기 레지스트막을 현상하여 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 현상공정과, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 박막을 에칭하는 에칭공정과, 잔존하는 레지스트 패턴을 박리 제거하는 공정을 갖고 실시되고 있다. 상기 현상공정에서는 마스크 블랭크상에 형성된 레지스트막에 대해 원하는 패턴 묘화를 실시한 후에 현상액을 공급하여 현상액에 가용인 레지스트막의 부위를 용해하여 레지스트 패턴을 형성한다. 또, 상기 에칭공정에서는 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. 이와 같이 하여 전사용 마스크가 완성된다.
전사용 마스크의 종류로는 종래의 투광성 기판상에 크롬계 재료로 이루어지는 차광막 패턴을 갖는 바이너리형 마스크 외에, 위상 시프트형 마스크가 알려져 있다.
또, 최근 반도체 산업에 있어서, 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여 종래의 자외광을 이용한 포토리소그래피법의 전사 한계를 상회하는 미세 패턴이 필요로 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 노광광인 EUV광을 반사하는 다층 반사막이 형성되고, 해당 다층 반사막상에 EUV광을 흡수하는 흡수체막이 패턴형상으로 형성된 것이다.
이상과 같이, 리소그래피 공정에서의 미세화에 대한 요구가 높아짐에 따라, 그 리소그래피 공정에서의 과제가 현저해지고 있다. 그 하나가, 리소그래피 공정에서 이용되는 마스크 블랭크용 기판 등의 결함 정보에 관한 문제이다.
종래는 블랭크스 검사 등에 있어서 기판의 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 ㎛ 자릿수에서의 회피는 곤란했다. 이 때문에, 패턴을 전사하는 방향을 바꾸거나, 전사하는 위치를 mm 자릿수로 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 결함의 위치를 특정하기 위한 기준 마크를 사용하는 방법에 의해 마스크 블랭크의 결함 위치의 검사 정밀도를 올리는 것은 가능하다.
그런데, 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 반사막상의 결함 정보가 중요하다. 따라서, 적어도 다층 반사막 성막 후에 결함검사를 실시하여 결함 정보를 취득하는 것이 바람직하다. 그러기 위해서는 기판상에 다층 반사막을 성막하여 제작한 다층 반사막 부착 기판의 예를 들면 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 것이 바람직하다고 생각된다.
그러나, 기준 마크를 다층 반사막에 형성하는 경우에는 이하와 같은 여러 가지 문제가 발생한다.
우선, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 프로세스에 있어서, 다층 반사막 표면을 오염시킬 리스크가 있다. 다층 반사막 표면의 오염은 새로운 이물 결함이 생기거나, 반사율의 저하 등, 반사형 마스크에 있어서 중대한 문제를 일으킨다. 이물 결함 등은 세정에 의해 제거될 가능성도 있지만, 세정 후에 고감도 검사를 실시할 필요가 있고, 경우에 따라서는 검사와 세정을 반복 실시할 필요가 생겨 검사 코스트가 증가할 뿐만 아니라, 새로운 오염 리스크도 증가할 우려가 있다. 또, 다층 반사막 표면상에는 통상 다층 반사막을 보호하기 위한 에칭 스토퍼 기능을 갖는 보호막(캡핑층 혹은 버퍼층이라고도 불린다.)이 설치되고, 이와 같은 보호막으로는 Ru 또는 그 합금 재료가 일반적으로 이용되는 일이 많지만, 이 Ru 또는 그 합금 재료는 세정 내성이 부족하여 상기 세정에 의한 데미지가 크다.
또, 다층 반사막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하여 다층 반사막상에서의 결함검사를 실시하고, 그 후의 마스크 제조에 있어서의 전자선 묘화공정에서는 흡수체막이 성막된 후의 기준 마크에서 얼라이먼트를 실시하기 때문에, 오목형상의 기준 마크상에 흡수체막이 성막됨에 따른 마크 형상의 변화가 얼라이먼트 오차가 될 가능성이 있다. 또, 다층 반사막은 예를 들면 Si 층과 Mo 층의 40∼60 주기 정도의 교호(交互) 적층막이기 때문에, 다층 반사막에 예를 들면 에칭으로 기준 마크를 형성한 경우, 그 단면 형상이 슬로프가 되기 쉬우며, 이러한 단면이 슬로프 형상인 기준 마크는 얼라이먼트 정밀도를 저하시킨다.
또, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 경우, 다층 반사막을 깊이 방향으로 완전히 에칭하면 유리 기판 표면까지 에칭이 진행되어 버려, 유리 기판의 리사이클이 곤란하게 된다는 문제가 생긴다.
그래서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 첫 번째로, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 경우와 같은 다층 반사막의 오염 리스크나 세정에 의한 데미지가 없고, 또한 전자선 묘화공정에서의 기준 마크에 대한 얼라이먼트 정밀도가 향상되는 반사형 마스크 블랭크를 제공하는 것이며, 두 번째로, 이 반사형 마스크 블랭크를 사용하여, 결함을 저감시킨 반사형 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해, 특히 기준 마크의 형성 위치에 주목하여 예의 검토한 결과, 첫 번째로, 기판상에 다층 반사막을 성막하고, 다층 반사막에 대해서는 통상의 결함검사만을 실시하며, 그 후, 다층 반사막상에 적층막을 성막하고, 이 적층막의 상부에 기준 마크를 형성하며, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크로 하고, 그 후, 기준 마크를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시함으로써 상기 과제를 해결하는 것이 가능한 것을 발견했다. 두 번째로, 기판상에 다층 반사막을 성막하고, 다층 반사막에 대해서는 통상의 결함검사만을 실시하며, 그 후, 다층 반사막상에 흡수체막을 성막하고, 이 흡수체막에 기준 마크를 형성하며, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크로 하고, 그 후, 기준 마크를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시함으로써 상기 과제를 해결하는 것이 가능한 것을 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 반사막과, 해당 다층 반사막상에, 적층막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 적층막을 성막하는 공정과, 상기 적층막의 상부에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크를 형성하여, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과, 상기 기준 마크를 기준으로 하여 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
(구성 2)
기판상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 해당 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 흡수체막을 성막하는 공정과, 상기 흡수체막에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크를 형성하여, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과, 상기 기준 마크를 기준으로 하여 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 1이나 구성 2에 있는 바와 같이, 다층 반사막상에 성막한 적층막이나 흡수체막에 기준 마크를 형성함으로써, 이하와 같은 작용 효과를 갖는다.
1. 기판상에 성막한 다층 반사막에 대해서는 통상의 결함검사만을 실시하고, 기준 마크의 형성은 실시하지 않으므로, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 경우의 다층 반사막의 오염 리스크가 없어진다. 또, 다층 반사막의 오염에 의한 결함을 제거하기 위한 세정을 실시할 필요가 없어 세정에 의한 다층 반사막 표면(보호막 표면)의 데미지는 생기지 않는다. 또 더 나아가서는, 다층 반사막의 오염에 의한 결함을 제거하기 위한 세정과 검사를 반복하여 실시할 필요도 생기지 않으므로, 검사 코스트의 증대나, 새로운 오염 리스크의 증대 문제도 발생하지 않는다.
2. 반사형 마스크 블랭크에 대한 결함검사는 적층막이나 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하여 실시하고, 그 후의 마스크 제조에 있어서의 전자선 묘화공정에서는 상기와 같은 기준 마크를 이용하여 얼라이먼트를 실시할 수 있으므로, 얼라이먼트 정밀도가 향상한다. 또, 다층 반사막의 막 두께에 비해 적층막이나 흡수체막의 막 두께는 얇고, 또 흡수체막은 단일층이거나, 혹은 많아도 2∼3층의 적층막이기 때문에, 가공 시간을 단축할 수 있고, 수직성이 높은 단면 형상의 기준 마크를 형성할 수 있으므로, 얼라이먼트 정밀도가 향상한다.
3. 적층막이나 흡수체막에 기준 마크를 형성하는 과정에서, 유리 기판에의 에칭 데미지는 발생하지 않으므로, 유리 기판의 리사이클이 용이하다.
또, 이상과 같은 적층막이나 흡수체막에 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 얻음으로써, 결함검사에 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.
(구성 3)
상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 결함을 바탕으로, 상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조함으로써, 상기 흡수체막에 형성한 상기 기준 마크를 기준으로 한 상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 3에 있는 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판의 다층 반사막에는 기준 마크를 형성하지 않아도, 구성 1 또는 2에 의한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하고, 적층막이나 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 적층막이나 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터에 더하여 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득할 수 있다.
(구성 4)
상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사는 상기 다층 반사막 부착 기판상의 적어도 패턴 형성영역의 전면(全面)에 대하여 실시하고, 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사는 상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함 중 적어도 일부의 결함에 대하여 그 위치를 특정하여 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 4에 있는 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사는 다층 반사막 부착 기판상의 적어도 패턴 형성영역의 전면에 대하여 실시하지만, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사는 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함 중 적어도 일부의 결함에 대하여 그 위치를 특정해 실시하는 이를테면 부분 검사를 실시함으로써, 검사 시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능하다.
(구성 5)
상기 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 다층 반사막상에 의사(擬似) 결함을 형성하고, 상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 의사 결함과 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 상기 의사 결함에 대응하는 결함을 바탕으로, 상기 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 5에 있는 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함을 겹쳐서 양자가 일치하고 있는 결함을 구하는 목적을 위해서는 실제의 결함이 아니어도 되기 때문에, 구성 5에 있는 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막상에 미리 의사 결함을 형성해 두고, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 의사 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 상기 의사 결함에 대응하는 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하도록 해도 된다.
(구성 6)
상기 기준 마크를, 상기 기판의 엣지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정의 위치에 형성하고, 상기 기준 마크를 형성한 상기 반사형 마스크 블랭크와 상기 기준 마크의 형성 위치 정보를 대응짓는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 6에 있는 바와 같이, 기판의 엣지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정의 위치에 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 확실히 검출할 수 있다.
(구성 7)
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 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 7에 있는 바와 같이, 흡수체막에 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 확실히 검출할 수 있다. 또, 기준 마크의 형성 위치를 좌표 계측기로 특정함으로써, 전자선 묘화기의 기준 좌표의 변환이 가능해진다. 따라서, 이 반사형 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해져서 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실하게 저감시킬 수 있다.
(구성 8)
상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 추가로 상기 기준 마크를 기준으로 한 결함 정보를 더하는 것을 특징으로 하는 구성 6 또는 7에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
구성 8에 있는 바와 같이, 상기 기준 마크의 형성 위치 정보에, 추가로 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판 또는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 결함 정보를 더하여 반사형 마스크 블랭크를 제조함으로써, 이 반사형 마스크 블랭크를 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 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하여 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
(구성 9)
구성 1 내지 8 중 어느 하나에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 의해 얻어지는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 적층막 혹은 상기 흡수체막을 패터닝하여, 적층막 패턴 혹은 흡수체막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조방법.
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 의해 결함을 저감시킨 것이 얻어진다.
본 발명에 따르면, 적층막 혹은 흡수체막에 기준 마크를 형성함으로써, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 경우와 같은 다층 반사막의 오염 리스크나 세정에 의한 데미지가 없고, 더 나아가, 마스크 제조에 있어서의 전자선 묘화공정에서의 기준 마크에 대한 얼라이먼트 정밀도가 향상되며, 또 기준 마크를 형성함으로써, 결함의 좌표 관리(기준 마크와 결함의 상대 위치 관리)를 고정밀도로 실시하는 것이 가능한 반사형 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면, 이 반사형 마스크 블랭크를 사용하고, 이들의 결함 정보에 의거하여 묘화 데이터의 수정을 실시함으로써 결함을 저감시킨 반사형 마스크를 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 엣지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 엣지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 엣지 기준으로 형성하는 경우의 기준 마크의 형상예 및 배치예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명에 있어서의 결함검사를 설명하기 위한 다층 반사막 부착 기판 및 반사형 마스크 블랭크의 평면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 상술한다.
[기준 마크]
우선, 본 발명에 있어서의 기준 마크(이하, 「본 발명의 기준 마크」라고도 부른다.)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 기준 마크의 배치예를 나타내는 반사형 마스크 블랭크의 평면도이다.
도 1에서는 예를 들면 일례로서 반사형 마스크 블랭크(40)의 흡수체막상의 코너 근방의 4개소에 본 발명의 기준 마크(13)를 형성하고 있다. 후에도 상세하게 설명하는 바와 같이, 본 발명에서는 기준 마크를 적층막이나 흡수체막에 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한 도시하고 있지 않지만, 본 발명의 기준 마크의 근방에, 해당 기준 마크보다 상대적으로 크고, 그 자체는 기준 마크의 역할은 갖고 있지 않지만, 상기 기준 마크(13)와의 위치 관계가 미리 정해져 있어서 상기 기준 마크(13)의 위치를 검출하기 쉽게 하기 위한 역할을 갖는 러프 얼라이먼트 마크를 형성하도록 해도 된다.
도 1에 있어서 기준 마크(13)는, 모두 반사형 마스크 블랭크 주표면상의 파선 A로 나타내는 패턴 형성영역의 경계선상, 혹은 패턴 형성영역보다 바깥쪽 둘레 가장자리측에 형성하는 것이 적합하다. 단, 기판 바깥쪽 둘레 가장자리에 너무 가까우면 다른 종류의 인식 마크와 교차할 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.
기준 마크의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 기준 마크에 대해서는 최저 3개가 필요하지만, 3개 이상이어도 상관없다.
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 상기 메인 마크는 점대칭의 형상이며, 또한, 전자선 또는 결함 검사광의 주사 방향에 대하여 200nm 이상 10㎛ 이하의 폭 부분을 갖는 것이 바람직하다.
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 결함검사광의 주사방향(도 3에 있어서의 X방향 및 Y방향)에 대하여 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것이 적합하다. 이와 같이, 상기 메인 마크(13a)는 전자선 또는 결함검사광의 주사 방향에 대하여 수직이고 또한 평행한 변을 적어도 2조 갖는 다각형상인 것에 의해, 전자선 묘화기, 결함검사 장치에 의한 검출의 용이성(확실성)을 향상시키고, 또, 결함 검출 위치의 불균일을 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 형상인 것이 바람직하다. 상기의 정방형에 한정되지 않고, 예를 들면 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이 정방형의 모서리부가 둥그스름한 형상이나, 동일 도면 (b)와 같이 팔각형의 형상이나, 동일 도면 (c)와 같이 십자 형상이어도 된다. 이 경우에 있어서도, 메인 마크(13a)의 크기(종횡의 길이(L))는 200nm 이상 10㎛ 이하로 하는 것이 적합하다. 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 결함검사광의 주사방향(도 3에 있어서의 X방향 및 Y방향)을 따라 배치되어 있다. 본 발명에 있어서는 상기 보조 마크(13b, 13c)는 전자선 또는 결함검사광의 주사방향에 대하여 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것이 적합하다. 보조 마크가, 전자선 또는 결함검사광의 주사방향에 대하여 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것에 의해, 전자선 묘화기, 결함검사 장치의 주사에 의해 확실하게 검출할 수 있기 때문에, 메인 마크의 위치를 용이하게 특정할 수 있다. 이 경우, 장변은 전자선 묘화기, 결함검사 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, 결함검사 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 소정 간격 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 적합하다.
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 결함검사광에 의한 검출 정밀도를 향상시키는 관점에서, 오목형상의 바닥부로부터 표면측을 향하여 넓어지도록 형성된 단면 형상인 것이 바람직하고, 이 경우의 기준 마크의 측벽의 경사 각도는 75도 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 80도 이상, 더욱 바람직하게는 85도 이상으로 하는 것이 바람직하다. 기준 마크의 측벽의 경사 각도의 상한은 105도 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 100도 이하, 더욱 바람직하게는 95도 이하이다. 기준 마크의 측벽의 경사 각도는 75도 이상 105도 이하, 더욱 바람직하게는 80도 이상 100도 이하, 더욱 바람직하게는 85도 이상 95도 이하로 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 결함검사광이 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)로써 기준점을 결정한다.
상기한 바와 같이, 상기 보조 마크(13b, 13c)는 전자선 또는 결함검사광의 주사방향에 대하여 수직인 장변과 평행한 단변을 갖는 직사각형상인 것이 바람직하고, 이 경우, 장변은 전자선 묘화기, 결함검사 장치의 가능한 한 최소 횟수의 주사에 의해 검출 가능한 길이, 예를 들면 25㎛ 이상 600㎛ 이하의 길이를 갖는 것이 적합하다. 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㎛의 크기의 직사각형상의 보조 마크(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 빗나가고, 위(Y방향)로 60㎛ 시프트시킨 제 2 스캔(2번째의 스캔)에서도 보조 마크를 빗나가며, 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 정하여 가능한 한 적은 주사 횟수로 보조 마크를 확실하게 검출하는 것이 가능하다. 또, 이와 같이 보조 마크를 분할함으로써, 전체 가공 시간의 단축을 도모할 수 있다.
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 반사막상의 결함 정보가 중요하다. 따라서, 적어도 다층 반사막 성막 후에 결함검사를 실시하여 결함 정보를 취득하는 것이 바람직하다. 단, 다층 반사막 부착 기판의 예를 들면 다층 반사막에 본 발명의 기준 마크를 형성하면, 전술한 바와 같은 여러 가지 문제를 일으키기 때문에, 본 발명에 있어서는 다층 반사막상에서는 고감도의 결함검사를 실시하지만, 기준 마크는 다층 반사막상에 성막되는 적층막이나 흡수체막에 형성하고, 그 후에 기준 마크를 이용하여 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시하도록 하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기준 마크는 전자선 묘화기, 광학식의 결함검사 장치 중 어느 것으로도 용이하게 검출할 수 있고, 환언하면 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 점대칭의 형상을 가짐으로써, 전자선, 또는 결함검사광의 주사에 의해 결정되는 결함 위치의 기준점의 어긋남을 작게 할 수 있다. 따라서, 기준 마크를 바탕로 검사한 결함 검출 위치의 불균일이 작다. 이에 따라, 결함검사에 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 결함검사 장치의 주사방향(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 의하지 않는 방식에 있어서는 메인 마크와 보조 마크의 위치 관계가 특정되어 있으면, 메인 마크에 대한 보조 마크의 배치 위치는 임의이다. 또, 이 경우, 메인 마크의 중심이 아니고, 엣지를 기준점으로 할 수도 있다.
본 발명의 기준 마크(13)는 상술한 바와 같이, 반사형 마스크 블랭크 주표면상의 파선 A로 나타내는 패턴 형성영역의 경계선상, 혹은 패턴 형성영역보다 바깥쪽 둘레 가장자리측의 임의의 위치에 형성되는 것이 적합하지만(도 1 참조), 이 경우, 엣지 기준으로 기준 마크를 형성하거나, 혹은 기준 마크를 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 것이 적합하다.
우선, 상기의 엣지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법에 대해 설명한다.
도 7 및 도 8은 각각 엣지 기준으로 기준 마크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들면, 기준 마크 형성 수단으로서 FIB(집속 이온 빔)을 채용하고, 흡수체막에 기준 마크를 형성하는 경우, 흡수체막을 구비한 반사형 마스크 블랭크의 기판의 엣지의 검출을 실시한다. 기준 마크를 FIB로 가공하는 경우, 반사형 마스크 블랭크의 기판의 엣지는 2차 전자상(電子像), 2차 이온상, 혹은 광학상으로 인식할 수 있다. 기준 마크를 포토리소법으로 가공하는 경우, 반사형 마스크 블랭크의 엣지는 광학상으로 인식하거나, 또는 반사형 마스크 블랭크를 재치하는 스테이지의 한쪽 측으로 눌러 엣지를 인식할 수 있다. 또, 기준 마크를 그 외의 방법(예를 들면 압흔)으로 가공하는 경우는 광학상으로 인식할 수 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 반사형 마스크 블랭크(40)의 기판의 4변의 8개소(동그라미를 붙인 개소)의 엣지 좌표를 확인하고, 틸트 보정하여 원점(0,0) 찾기를 실시한다. 이 경우의 원점은 임의로 설정 가능하며, 기판의 모서리부이어도 중심이어도 된다.
이와 같이 엣지 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 FIB로 기준 마크를 형성한다. 도 8에는 엣지 기준으로 기판의 임의의 모서리부에 설정한 원점 O(0,0)로부터의 소정 위치, 구체적으로는 원점 O의 양 이웃의 단면(40A)의 엣지로부터 X의 거리, 단면(40B)의 엣지로부터 Y의 거리에 기준 마크(13)를 형성하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 원점 O(0,0)를 기준으로 하는 기준 마크 형성 좌표(X, Y)가 기준 마크의 형성 위치 정보가 된다. 다른 위치에 형성하는 기준 마크에 대해서도 마찬가지이다.
이와 같은 엣지 기준으로 형성한 반사형 마스크 블랭크의 기준 마크를 결함검사 장치나 전자선 묘화 장치로 검출할 때, 기준 마크의 형성 위치 정보, 즉 엣지로부터의 거리를 알고 있기 때문에, 기준 마크 형성 위치를 용이하게 특정하는 것이 가능하다.
또, 반사형 마스크 블랭크의 적층막이나 흡수체막상의 임의의 위치에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 방법을 적용할 수도 있다. 이 좌표 계측기는 기준 마크의 형성 좌표를 엣지 기준으로 계측하는 것이고, 예를 들면 고정밀도 패턴 위치 측정 장치(KLA-Tencor사 제조 LMS-IPRO4)를 사용할 수 있으며, 특정한 기준 마크 형성 좌표가 기준 마크의 형성 위치 정보가 된다. 또, 좌표 계측기는 전자선 묘화기의 기준 좌표로 변환하는 역할도 있으므로, 반사형 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함검사 장치에 의해 특정한 결함 위치와, 묘화 데이터를 고정밀도로 대조하는 것이 가능해져 최종적으로 제조되는 마스크에 있어서 결함을 확실히 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 기준 마크를 엣지 기준으로 형성하거나, 혹은 기준 마크를 임의의 위치에 형성 후, 좌표 계측기로 기준 마크 형성 위치를 특정하는 방법에 따르면, 결함검사 장치나 전자선 묘화 장치로 반사형 마스크 블랭크상에서의 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 대해서도 단축할 수 있으므로 바람직하다.
도 9에는 이상에서 설명한 바와 같은 엣지 기준으로 형성하는 경우의 기준 마크의 형상예 및 배치예를 나타내고 있지만, 동일 도면 (a)와 같은 메인 마크(13a)와 보조 마크(13b, 13c)로 구성되는 기준 마크가 대표적인 예이다. 또, 상기한 바와 같이, 기준 마크의 사이즈를 작게 할 수 있으므로, 반드시 보조 마크를 필요로 하지 않고, 예를 들면 동일 도면 (b)에 나타내는 메인 마크(13a)만으로 하는 것이 가능하다. 또한 동일 도면(c)에 나타내는 메인 마크(13a)의 주위에 4개의 보조 마크(13b∼13e)를 배치한 것이나, 동일 도면(d)에 나타내는 바와 같은 십자형의 기준 마크로 할 수도 있다.
또, 기판의 엣지 좌표를 기준으로 설정한 원점으로부터의 소정 위치에 상기 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크와, 이 경우의 기준 마크의 형성 위치 정보(기준 마크 형성 좌표)를 대응지어 유저에게 제공함으로써, 유저는 예를 들면 마스크 제조공정에 있어서, 이 기준 마크의 형성 위치 정보를 이용하여 기준 마크를 단시간에 확실하게 검출할 수 있다.
또, 반사형 마스크 블랭크에 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기로 상기 기준 마크의 형성 위치를 특정하고, 상기 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크와, 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, 반사형 마스크 블랭크를 제공받은 유저는 용이하게 기준 마크에 의거하여 결함검사 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 더하여 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.
[반사형 마스크 블랭크]
다음으로, 본 발명에 관한 상기 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 대해 설명한다.
본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법은 상기 구성 1에 있는 바와 같이, 기판상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 해당 다층 반사막상에, 적층막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 적층막을 성막하는 공정과, 상기 적층막의 상부에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크를 형성하여, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과, 상기 기준 마크를 기준으로 하여 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법은 상기 구성 2에 있는 바와 같이, 기판상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 해당 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서, 상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하는 공정과, 상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 흡수체막을 성막하는 공정과, 상기 흡수체막에, 결함 정보에 있어서의 결함 위치의 기준이 되는 기준 마크를 형성하여, 해당 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과, 상기 기준 마크를 기준으로 하여 상기 반사형 마스크 블랭크의 결함검사를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
도 10은 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정을 나타내는 단면도이다. 이하, 도 10에 나타내어진 공정에 따라 설명한다.
또한 이하의 설명에서는 구성 2의 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 대해 설명하지만, 이하의 설명에 있어서, 흡수체막(41)이나, 흡수체막(41)과 하드 마스크막(61)과의 관계를 적층막으로 옮겨놓은 구성 1의 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에도 적용할 수 있다. 상세하게는 후술하지만, 흡수체막(41)은 단층막으로는 한정되지 않고, 동일 재료의 적층막, 이종 재료의 적층막으로 구성할 수 있다. 또, 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크는 상기와 같은 적층막 혹은 단층막의 흡수체막과 하드 마스크막과의 적층막의 구성으로 할 수 있다. 상기 구성 1과 같이, 다층 반사막상에 적층막을 성막하여 반사형 마스크 블랭크로 하는 경우, 기준 마크는 적층막의 적어도 상부를 제거하고 형성되어 있으면 좋지만, 적층막을 두께 방향으로 모두 제거하고 형성해도 된다. 예를 들어, 상기와 같은 흡수체막과 하드 마스크막의 적층막의 구성을 포함하는 경우, 적어도 하드 마스크막에 기준 마크를 형성하면 된다.
우선, 기판으로서 유리 기판(11)상에, 하지층(21), EUV광을 반사하는 다층 반사막(31), 및 보호막(32)을 차례로 성막하여 다층 반사막 부착 기판(30)을 제작한다(도 10(a) 참조).
EUV 노광용의 경우, 기판으로는 유리 기판(11)이 바람직하고, 특히, 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 저열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 이 범위의 저열팽창 계수를 갖는 소재로는 예를 들면, SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹 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 척되는 면으로서, 142mm×142mm의 영역에 있어서 평탄도가 0.1㎛ 이하, 바람직하게는 0.05㎛ 이하이다.
또, 상기 유리 기판(11)으로는 상기와 같이, SiO2-TiO2계 유리 등의 저열팽창 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, 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 적합하다. 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 얻어지고, 결함 품질이 양호하기 때문에 바람직하게 이용된다. 특히 Si가 바람직하다.
하지층(21)의 표면은 반사형 마스크 블랭크용 기판으로서 요구되는 평활도가 되도록 정밀 연마된 표면으로 하는 것이 적합하다. 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 반사막(31)의 표면에의 영향을 고려하면, 최대 높이(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 10nm∼300nm의 범위가 바람직하다.
상기 다층 반사막(31)은 저굴절률층과 고굴절률층을 교대로 적층시킨 다층막이며, 일반적으로는 중원소 또는 그 화합물의 박막과, 경원소 또는 그 화합물의 박막이 교대로 40∼60주기 정도 적층된 다층막이 이용된다.
예를 들면, 파장 13∼14nm의 EUV광에 대한 다층 반사막으로는 Mo 막과 Si 막을 교대로 40주기 정도 적층한 Mo/Si 주기 적층막이 바람직하게 이용된다. 그 외에, EUV광의 영역에서 사용되는 다층 반사막으로서 Ru/Si 주기 다층막, Mo/Be 주기 다층막, Mo 화합물/Si 화합물 주기 다층막, Si/Nb 주기 다층막, Si/Mo/Ru 주기 다층막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다층막, Si/Ru/Mo/Ru 주기 다층막 등이 있다. 노광 파장에 따라 재질을 적절히 선택하면 된다.
통상, 흡수체막의 패터닝 혹은 패턴 수정 시에 다층 반사막을 보호할 목적으로, 상기 다층 반사막(31)상에는 상기 보호막(32)(캡핑층 혹은 버퍼막이라고도 불리는 일이 있다.)을 설치한다. 이와 같은 보호막(32)의 재료로는 규소 외, 루테늄이나, 루테늄에 니오브, 지르코늄, 로듐 중 1 이상의 원소를 함유하는 루테늄 화합물이 이용되고, 이 외에는 크롬계 재료가 이용되기도 한다.
보호막(32)의 막 두께로는 예를 들면 1nm∼5nm 정도의 범위가 바람직하다.
이상의 하지층(21), 다층 반사막(31), 및 보호막(32)의 성막방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 이온 빔 스퍼터링법이나, 마그네트론 스퍼터링법 등이 적합하다.
다음으로, 이상과 같이 하여 제작한 다층 반사막 부착 기판(30)에 대하여 결함검사를 실시한다. 이 경우, 다층 반사막 부착 기판의 단계에서는 기준 마크가 형성되어 있지 않으므로, 다층 반사막 부착 기판(30)에 대하여, 결함검사 장치에 의해, 예를 들면 주표면의 중심을 기준점으로 하여 결함검사를 실시하고, 결함검사에 의해 검출된 결함과 위치 정보를 취득한다. 또, 이 경우의 결함검사는 적어도 패턴 형성영역의 전면에 대하여 실시한다. 도 11의 (a)는 다층 반사막 부착 기판(30)에 대하여 실시한 결함검사의 결과를 모식적으로 나타내는 것이고, 도시하는 검은 동그라미(●)(20)는 일례로서 검출된 결함의 위치를 나타내고 있다.
다음으로, 상기 다층 반사막 부착 기판(30)에 있어서의 상기 보호막(32)상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막(41)을 성막하여 반사형 마스크 블랭크(40)를 제작한다(도 10(b) 참조).
또한 도 10(b)에 나타내어진 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서는 유리 기판(11)의 다층 반사막 등이 형성되어 있는 측과는 반대측에 이면 도전막(42)이 설치되어 있다.
상기 흡수체막(41)은 노광광인 EUV광을 흡수하는 기능을 갖는 것으로, 반사형 마스크 블랭크(40)를 사용하여 제작되는 반사형 마스크(50)에 있어서, 상기 다층 반사막(31), 보호막(32)에 의한 반사광과, 흡수체막 패턴(41a)에 의한 반사광과의 사이에서 원하는 반사율 차를 갖는 것이면 된다. 예를 들면, EUV광에 대한 흡수체막(41)의 반사율은 0.1％ 이상 40％ 이하의 사이에서 선정된다. 또, 상기 반사율 차에 더하여, 상기 다층 반사막(31), 보호막(32)에 의한 반사광과, 흡수체막 패턴(41a)에 의한 반사광과의 사이에서 원하는 위상차를 갖는 것이어도 된다. 또한 상기 다층 반사막(31), 보호막(32)에 의한 반사광과, 흡수체막 패턴(41a)에 의한 반사광과의 사이에서 원하는 위상차를 갖는 경우, 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서의 흡수체막(41)을 위상 시프트막이라고 칭하는 경우가 있다. 상기 다층 반사막(31), 보호막(32)에 의한 반사광과, 흡수체막 패턴(41a)에 의한 반사광과의 사이에서 원하는 위상차를 설치하여, 콘트라스트를 향상시키는 경우, 위상차는 180도±10도의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 흡수체막(41)의 반사율은 3％ 이상 40％ 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 흡수체막(41)은 단층이라도 적층 구조라도 된다. 적층 구조의 경우, 동일 재료의 적층막, 이종 재료의 적층막이라도 된다. 적층막은 재료나 조성이 막 두께 방향으로 단계적 및/또는 연속적으로 변화한 것으로 할 수 있다.
상기 흡수체막(41)의 재료로는 예를 들면, 탄탈(Ta) 단체(單體) 또는 Ta를 포함하는 재료가 바람직하게 이용된다. Ta를 함유하는 재료로는 Ta와 B를 포함하는 재료, Ta와 N을 포함하는 재료, Ta와 B를 포함하고, 또한 O와 N의 적어도 어느 쪽인가를 포함하는 재료, Ta와 Si를 포함하는 재료, Ta와 Si와 N을 포함하는 재료, Ta와 Ge를 포함하는 재료, Ta와 Ge와 N을 포함하는 재료, Ta와 Pd를 포함하는 재료, Ta와 Ru를 포함하는 재료 등이 이용된다. 또, Ta 이외의 재료로는 Cr 단체 또는 Cr을 함유하는 재료, Ru 단체 또는 Ru를 함유하는 재료, Pd 단체 또는 Pd를 함유하는 재료, Mo 단체 또는 Mo를 함유하는 재료여도 된다. 흡수체막(41)이 적층막인 경우, 상술에 예로 든 재료를 조합한 적층 구조로 할 수 있다.
상기 흡수체막(41)의 막 두께로는, 예를 들면 30nm∼100nm 정도의 범위가 바람직하다. 흡수체막(41)의 성막방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 마그네트론 스퍼터링법이나, 이온 빔 스퍼터링법 등이 적합하다.
다음으로, 이상과 같이 하여 제작한 반사형 마스크 블랭크(40)에 전술한 기준 마크를 형성한다. 기준 마크에 대해서는 이미 상세하게 설명했으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
여기에서는 반사형 마스크 블랭크(40)의 흡수체막(41)상의 소정의 위치에, 집속 이온 빔(FIB)을 이용하여 예를 들면 십자 형상의 기준 마크(13)를 형성하고 있다(도 10(c) 참조).
또한 도 10(c)에 있어서는 보호막(32)이 노출되도록 흡수체막(41)을 제거하고 기준 마크(13)가 형성되어 있는 예를 나타내지만, 흡수체막(41)의 도중까지 제거하고 기준 마크(13)를 형성해도 된다.
다음으로, 이상과 같이 하여 제작한 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크(40)에 대하여 결함검사를 실시한다.
이 경우, 상기의 기준 마크(13)를 기준으로 하여 결함검사 장치에 의해 결함검사를 실시하고, 결함검사에 의해 검출된 결함과 위치 정보를 취득한다. 도 11의 (b)는 반사형 마스크 블랭크(40)에 대하여 실시한 결함검사의 결과를 모식적으로 나타내는 것으로, 도시하는 검은 동그라미(●)(23)는 일례로서 검출된 결함의 위치를 나타내고 있다.
본 발명에 있어서는 다층 반사막 부착 기판에 대한 결함검사의 단계에서는 기준 마크가 형성되어 있지 않기 때문에, 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 결함검사와 기준 마크를 기준으로 한 결함의 좌표 관리는 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.
상기와 같이 흡수체막(41)은 다층 반사막(31)상에 형성하므로, 이 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사 데이터는 상기에서 취득한 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사도 반영되어 있다. 따라서, 다층 반사막 부착 기판의 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함이 일치하고 있는 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조함으로써, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명에 있어서는 다층 반사막 부착 기판(30)에 있어서의 다층 반사막(31)에는 기준 마크를 형성하지 않아도, 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사 데이터와 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사 데이터를 대조하고, 흡수체막(41)에 형성한 기준 마크(13)를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 흡수체막(41)에 형성한 기준 마크(13)를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사 데이터에 더하여, 상기 기준 마크(13)를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사 데이터를 취득할 수 있다.
또, 상술한 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사는 다층 반사막 부착 기판상의 적어도 패턴 형성영역의 전면에 대하여 실시하지만, 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사에 대해서는, 물론 전면 검사를 실시해도 되지만, 부분 검사를 실시함으로써, 검사 시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능하다. 즉, 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사에서는 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사에 의해 검출된 결함 중 적어도 일부의 결함에 대하여, 그 위치를 특정하여 1mm 모서리(角) 정도의 에어리어에서 실시한다. 에어리어는 검사의 위치 어긋남을 고려하여 설정한다. 예를 들면, 다층 반사막 부착 기판(30)의 결함검사에 의해 검출된 결함 중 일부의(복수의) 결함과 대응하는 각 결함의 결함 위치(23)를 포함하는 소정 영역(B)을 특정하여, 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사를 실시한다(도 11(b) 참조). 예를 들면 100mm×100mm의 영역을 전면 검사하는 경우, 통상 약 4시간 정도를 필요로 하지만, 상술의 부분 검사를 실시함으로써, 예를 들면 검사 시간을 약 10분 이하로 대폭으로 단축하는 것이 가능하다.
상기 기준 마크(13)를 형성하는 방법은 상술한 집속 이온 빔을 이용하는 방법에 한정되지는 않는다. 예를 들면 기준 마크의 단면 형상이 오목형상인 경우, 포토리소법이나, 레이저광에 의한 오목부 형성, 다이아몬드 침을 주사한 가공흔(加工痕), 미소(微小) 압자에 의한 인덴션, 임프린트법에 의한 엠보싱 등으로 형성할 수 있다.
도 12에 나타내어지는 반사형 마스크 블랭크의 제조공정에서는 상기 기준 마크(13)를 포토리소법에 의해 형성하는 경우를 나타내고 있다. 또한 도 10과 동등한 개소에는 동일한 부호를 붙이고 중복 설명은 여기에서는 생략한다.
포토리소법에서 기준 마크를 형성하는 경우, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 반사형 마스크 블랭크(40)의 표면에 레지스트막(51)을 형성한다. 이 레지스트막(51)에 대하여, 기준 마크(13)의 패턴을 묘화 혹은 노광하고, 현상하여 기준 마크(13)에 대응하는 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 흡수체막(41)을 예를 들면 드라이 에칭함으로써, 흡수체막(41)상의 소정 위치에 원하는 기준 마크(13)를 형성한다(도 12(c) 참조).
이상의 드라이 에칭을 이용한 포토리소법으로 형성한 기준 마크는 집속 이온 빔으로 형성한 기준 마크보다, 측벽의 수직성이 보다 양호한 단면 형상으로 완성되므로, 예를 들면 마스크 제조의 전자선 묘화공정에서의 기준 마크의 얼라이먼트 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 있어서는 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함을 겹쳐서 양자가 일치하고 있는 결함을 구하는 목적을 위해서는 실제의 결함이 아니어도 되므로, 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 다층 반사막상에 미리 의사 결함을 형성해 두고, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 의사 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 상기 의사 결함에 대응하는 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하도록 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 다층 반사막에는 기준 마크를 형성하지 않고, 다층 반사막상에 성막한 흡수체막에 기준 마크를 형성함으로써, 이하와 같은 작용 효과를 이룬다.
1. 기판상에 성막한 다층 반사막에 대해서는 통상의 결함검사만을 실시하고, 기준 마크의 형성은 실시하지 않으므로, 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 경우의 다층 반사막의 오염 리스크가 없어진다. 또, 다층 반사막의 오염에 의한 결함을 제거하기 위한 세정을 실시할 필요가 없어 세정에 의한 다층 반사막 표면(보호막 표면)의 데미지는 생기지 않는다. 또 더 나아가서는 다층 반사막의 오염에 의한 결함을 제거하기 위한 세정과 검사를 반복하여 실시할 필요도 생기지 않으므로, 검사 코스트의 증대나, 새로운 오염 리스크의 증대 문제도 발생하지 않는다.
2. 반사형 마스크 블랭크에 대한 결함검사는 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하여 실시하고, 그 후의 마스크 제조에 있어서의 전자선 묘화공정에서는 상기와 같은 기준 마크를 이용하여 얼라이먼트를 실시할 수 있으므로, 얼라이먼트 정밀도가 향상한다. 또, 다층 반사막의 막 두께에 비하여 흡수체막의 막 두께는 얇고, 또 흡수체막은 단일층이거나, 혹은 많아도 2∼3층의 적층막이기 때문에, 마크 형성의 가공 시간을 단축할 수 있어 수직성이 높은 단면 형상의 기준 마크를 형성할 수 있으므로, 얼라이먼트 정밀도가 향상한다.
3. 흡수체막에 기준 마크를 형성하는 과정에서, 유리 기판에의 에칭 데미지는 발생하지 않으므로, 유리 기판의 리사이클이 용이하다.
또, 앞에도 설명했지만, 이상과 같은 흡수체막에 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 얻음으로써, 결함검사에 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 대조하고, 결함에 의한 영향이 저감하도록 묘화 데이터를 높은 정밀도로 수정(보정)하는 것이 가능해지며, 그 결과로서, 최종적으로 제조되는 반사형 마스크에 있어서 결함을 저감시킬 수 있다.
또한 상기 설명한 본 발명의 반사형 마스크 블랭크(40)에는 상기 흡수체막(41)상에, 레지스트막(51)을 형성한 양태도 포함된다. 이와 같은 레지스트막은 상기와 같이 흡수체막이나 적층막에 포토리소법으로 기준 마크를 형성하는 경우에 이용된다. 또, 이와 같은 레지스트막은 기준 마크를 형성한 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 흡수체막이나 적층막을 포토리소법에 의해 패터닝할 때에도 이용된다.
또, 본 발명의 반사형 마스크 블랭크(40)에는 상기 흡수체막(41)과 상기 레지스트막(51)의 사이에, 하드 마스크막(에칭 마스크막이라고도 한다.)을 형성한 양태도 포함된다. 하드 마스크막은 흡수체막(41)을 패터닝할 때에 마스크 기능을 갖는 것이고, 흡수체막(41)의 최상층의 재료와 에칭 선택성이 다른 재료에 의해 구성한다. 예를 들면, 흡수체막(41)이 Ta 단체 또는 Ta를 포함하는 재료인 경우, 하드 마스크막은 크롬이나 크롬 화합물, 혹은 규소나 규소 화합물 등의 재료를 사용할 수 있다. 크롬 화합물로는 Cr과 N, O, C, H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 규소 화합물로는 Si와 N, O, C, H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료나, 규소나 규소 화합물에 금속을 포함하는 금속 규소(금속 실리사이드)나 금속 규소 화합물(금속 실리사이드 화합물) 등의 재료를 들 수 있다. 금속 규소 화합물로는 금속, Si와 N, O, C, H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 흡수체막(41)이 다층 반사막(31)측으로부터 Ta를 포함하는 재료와, Cr을 포함하는 재료의 적층막인 경우, 하드 마스크막의 재료는 Cr을 포함하는 재료와 에칭 선택성이 다른 규소, 규소 화합물, 금속 실리사이드, 금속 실리사이드 화합물 등을 선택할 수 있다.
또, 본 발명의 반사형 마스크 블랭크(40)는 흡수체막을, 서로 에칭 선택성이 다른 재료로 이루어지는 최상층과 그 이외의 층과의 적층막으로 구성하고, 최상층이 그 이외의 층에 대한 하드 마스크막으로서의 기능을 갖도록 한 구성으로 할 수도 있다.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명에 관한 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크의 제조공정의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다. 또한 도 10과 동등한 개소에는 동일한 부호를 붙이고 중복 설명은 여기에서는 생략한다.
흡수체막(41)상에 하드 마스크막이 형성된 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서는 상기와 마찬가지로 다층 반사막 부착 기판(30)에 대하여 결함검사를 실시한 후, 보호막(32)상에 흡수체막(41)을 형성한다(도 13(b)). 다음으로, 흡수체막(41)의 결함검사를 실시하거나, 또는 실시하지 않고 흡수체막(41)상에 하드 마스크막(61)을 형성하며(도 13(c)), 해당 하드 마스크막(61)에 기준 마크(13)를 형성한다(도 13(d)). 그 후, 상기 기준 마크(13)를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사를 실시하는 각 프로세스를 갖는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로 할 수 있다.
상기 공정에 있어서 상기 하드 마스크막(61)에 형성된 기준 마크(13)를 기준으로 결함검사를 실시할 때에, 기준 마크(13)를 검출함에 있어서 콘트라스트가 충분하지 않은 경우는 상기 하드 마스크막(61)에 형성된 기준 마크(13)를 바탕으로, 해당 하드 마스크막(61)의 아래에 위치하는 흡수체막(41)에도 기준 마크(13)를 형성하고(도 13(e)), 해당 기준 마크(13)를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사를 실시할 수도 있다.
또는, 상기와 마찬가지로 다층 반사막 부착 기판(30)에 대하여 결함검사를 실시한 후, 보호막(32)상에 흡수체막(41)을 형성한다(도 14(b)). 다음으로, 흡수체막(41)상에 기준 마크(13)를 형성한다(도 14(c)). 다음으로, 기준 마크(13)를 기준으로 하여 흡수체막(41)의 결함검사를 실시하거나, 또는 실시하지 않고 흡수체막(41)상에 하드 마스크막(61)을 형성한다(도 14(d)). 그 후, 상기 기준 마크(13)를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사를 실시할 수도 있다.
또한 도 13 및 도 14 중에 있어서, 「결함검사」를 괄호 쓰기로 나타내고 있는 개소는 상술한「흡수체막(41)의 결함검사를 실시하거나, 또는 실시하지 않고」를 의미하고 있다.
또, 도 13 또는 도 14에 나타내는 실시형태에 있어서도, 다층 반사막 부착 기판(30)에 대한 결함검사는 전면 검사를 실시하지만, 기준 마크(13)를 기준으로 하여 반사형 마스크 블랭크(40)의 결함검사를 실시할 때는 상술과 같이 부분 검사를 실시하는 것이 바람직하다.
[반사형 마스크]
본 발명은 상기 구성의 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수체막이 패터닝된 반사형 마스크의 제조방법에 대해서도 제공한다.
즉, 상술한 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서의 흡수체막(41)을 패터닝하여 흡수체막 패턴(41a)을 형성함으로써 반사형 마스크(50)가 제작된다(도 10(d), 도 12(d) 참조).
반사형 마스크 블랭크에 있어서의 전사 패턴이 되는 상기 흡수체막을 패터닝 하는 방법은 포토리소그래피법이 가장 적합하다. 또한 상기 에칭 마스크막을 포함하는 구성의 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 경우, 에칭 마스크막은 최종적으로는 제거해도 되지만, 잔존하고 있어도 반사형 마스크로서의 기능에 영향이 없으면, 특별히 제거하지 않아도 된다.
상기 구성의 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서의 흡수체막(41)이 패터닝 되어 얻어지는 반사형 마스크(50)는 다층 반사막 부착 기판(30) 또는 반사형 마스크 블랭크(40)에 있어서의 결함 정보에 의거하는 묘화 데이터의 보정·수정에 의해 결함을 저감시킨 것이 얻어진다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 발명의 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
양면 연마 장치를 이용하고, 산화 세륨 지립(砥粒)이나 콜로이달 실리카 지립에 의해 단계적으로 연마하며, 저농도의 규불산으로 기판 표면을 표면 처리한 SiO2-TiO2계의 유리 기판(크기가 약 152.0mm×약 152.0mm, 두께가 약 6.35mm)을 준비했다. 얻어진 유리 기판의 표면 거칠기는 제곱 평균 평방근 거칠기(RMS)로 0.25nm였다(원자간력 현미경으로 측정했다. 측정 영역은 1㎛×1㎛.).
이 유리 기판의 표리 양면의 표면 형상(표면 형태, 평탄도)을 평탄도 측정 장치(트로펠사 제조 UltraFlat)로 측정(측정 영역 148mm×148mm)한 결과, 유리 기판 표면 및 이면의 평탄도는 약 290nm였다.
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, B 도프 Si 타겟을 사용하고, 스퍼터링 가스로서 Ar 가스와 He 가스의 혼합 가스를 사용하며, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해, 100nm의 Si 하지층을 성막한 후, Si 막에 열에너지를 부여하여 응력 저감 처리를 실시했다.
그 후, Si 하지층 표면에 대해, 표면 형상을 유지하고, 표면 거칠기를 저감하기 위해 편면 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 갖고 있으므로, 고감도의 결함검사 장치에 있어서의 백그라운드 노이즈가 저감하고, 의사 결함 검출 억제의 점에서도 효과가 있다.
또, 최대 높이(Rmax)는 1㎛×1㎛의 측정 영역에 있어서, 0.60nm로, Rmax/RMS는 7.5로 되어 있고, 표면 거칠기의 불균일은 작고 양호했다.
다음으로, Si 하지층상에, 이온 빔 스퍼터링 장치를 이용하여, Si 막(막 두께: 4.2nm)와 Mo 막(막 두께: 2.8nm)을 1주기로 하여 40주기 적층하고, 마지막에 Si 막(막 두께: 4nm)을 형성하며, 또한 그 위에, RuNb로 이루어지는 보호막(막 두께: 2.5nm)을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 얻었다.
다음으로, 다층 반사막 부착 기판 표면을 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로, 기판 주표면의 중심을 기준으로 하여 결함검사를 실시했다. 이 결함검사에서는 상기 기판 주표면의 중심을 기준으로 한 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하고, 결함 맵을 작성했다.
또, 이 다층 반사막 부착 기판의 보호막 표면의 반사율을 EUV 반사율계에 의해 평가한 바, 하지층 표면 거칠기 불균일이 억제됨으로써, 64％±0.2％로 양호했다.
다음으로, DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여, 상기 다층 반사막 부착 기판의 보호막상에, TaBN 막(막 두께: 56nm)과 TaBO 막(막 두께: 14nm)의 적층막으로 이루어지는 흡수체막을 형성하고, 또, 이면에 CrN 도전막(막 두께: 20nm)을 형성하여 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 상기 흡수체막의 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 전류치 20pA로 했다. 기준 마크의 형성 후, 세정을 실시했다.
또한 본 실시예에서는 기준 마크로서, 전술한 메인 마크와 보조 마크를 도 2에 나타내는 배치 관계가 되도록 형성했다. 메인 마크(13a)는 크기가 5㎛×5㎛인 직사각형, 깊이는 흡수체막을 모두 제거했으므로, 약 70nm로 했다. 또, 보조 마크(13b, 13c)는 모두 크기가 1㎛×200㎛인 직사각형, 깊이는 흡수체막을 모두 제거했으므로, 약 70nm로 했다.
기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 측벽의 경사 각도가 87도, 흡수체막 표면과 측벽과의 사이의 능선부의 곡률 반경이 약 120nm로 양호한 단면 형상이었다.
또, 흡수체막에 형성한 이 기준 마크는 전자선 묘화 장치나 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 0.020으로 높아서 정밀도 좋게 검출할 수 있으며, 또한 결함 검출 위치의 불균일도 81nm가 되어 재현성 좋게 검출할 수 있는 것을 확인했다.
얻어진 EUV 반사형 마스크 블랭크에 대해, 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로 결함검사를 실시했다. 이 결함검사에서는 상술한 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득했다.
여기에서, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 복수의 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하고, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터와, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득했다.
이렇게 하여, 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
또한 상술한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사는 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함 중 적어도 일부의 결함에 대하여, 그 위치를 특정하여 실시함(부분 검사)으로써, 전면 검사를 실시하는 경우에 비하면 검사 시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능하다.
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 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 예를 들면 결함을 패턴의 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 의거하여 상술한 레지스트막에 대하여 전자선에 의해 마스크 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다. 본 실시예에서는 상기 기준 마크와 결함과의 상대 위치 관계를 높은 정밀도로 관리할 수 있었으므로, 마스크 패턴 데이터의 수정을 고정밀도로 실시할 수 있었다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 흡수체막에 대하여 불소계 가스(CF4 가스)에 의해 TaBO 막을, 염소계 가스(Cl2 가스)에 의해 TaBN 막을 에칭 제거하여 보호막상에 흡수체막 패턴을 형성했다.
또한 흡수체막 패턴상에 남은 레지스트 패턴을 열황산으로 제거하고, EUV 반사형 마스크를 얻었다.
이 얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 볼록결함은 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, 포토리소법에 의해 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 반사형 마스크 블랭크를 제작했다. 또한 기준 마크의 형성 위치, 기준 마크의 표면 형상 및 단면 형상은 실시예 1과 마찬가지로 했다.
즉, 실시예 1과 마찬가지로 하여 기판상에 하지층, 다층 반사막, 보호막 및 흡수체막을 성막한 EUV 반사형 마스크 블랭크상에 전자선 묘화용 레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포, 베이킹하여 레지스트막을 형성했다.
다음으로, 상술한 레지스트막에 대하여 전자선에 의해 기준 마크의 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 흡수체막의 드라이 에칭을 실시해 흡수체막에 기준 마크를 형성했다.
형성된 기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 측벽의 경사 각도는 89도로, 실시예 1의 집속 이온 빔을 이용하는 것보다, 측벽의 수직성이 보다 양호한 형상의 기준 마크를 형성할 수 있었다.
실시예 1과 마찬가지로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 복수의 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하고, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터와, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득했다.
이렇게 하여, 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 이 결함 정보 부착의 EUV 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 EUV 반사형 마스크를 제작했다.
얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 볼록결함은 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.
(참고예)
상기 실시예 1에 있어서의 기준 마크를 흡수체막에는 형성하지 않고, 다층 반사막에 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 다층 반사막 부착 기판 및 반사형 마스크 블랭크를 제작했다.
실시예 1과 마찬가지의 기판상에 하지층, 다층 반사막 및 보호막을 성막한 다층 반사막 부착 기판에 있어서의 상기 보호막을 갖는 다층 반사막에 대하여, 소정의 개소에 이하의 표면 형상으로 단면 형상이 오목형상인 기준 마크를 형성했다. 기준 마크의 형성은 집속 이온 빔을 이용하여 실시했다. 이때의 조건은 가속 전압 50kV, 빔 전류치 20pA로 했다. 기준 마크의 형성 후, 세정을 실시했다.
본 참고예에서는 기준 마크로서 실시예 1과 마찬가지의 메인 마크와 보조 마크를 도 2에 나타내는 배치 관계가 되도록 형성했다. 메인 마크(13a)는 크기가 5㎛×5㎛인 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 모두 제거했으므로, 약 280nm로 했다. 또, 보조 마크(13b, 13c)는 모두, 크기가 1㎛×200㎛인 직사각형, 깊이는 다층 반사막을 모두 제거했으므로, 약 280nm로 했다.
기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 측벽의 경사 각도가 85도로, 상기 실시예보다 측벽의 수직성이 저하했다.
또, 다층 반사막에 형성한 이 기준 마크는 블랭크스 검사 장치로, 콘트라스트가 0.025로 높아서 정밀도 좋게 검출할 수 있으며, 또한 결함 검출 위치의 불균일도 83nm가 되어 재현성 좋게 검출할 수 있는 것을 확인했다.
얻어진 다층 반사막 부착 기판에 대해서, 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로 결함검사를 실시했다.
결함검사의 결과, 결함이 다수 검출되었기 때문에, 세정과 결함검사를 재차 반복했다. 결함이 다수 검출된 원인은 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 과정에 있어서 이물 결함이 다수 발생한 것에 따른 것이라고 생각된다.
이 재차 결함검사에 의해, 상술한 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득했다.
또, 이 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판의 보호막 표면의 반사율을 EUV 반사율계에 의해 평가한 바, 62％로, 이것은 기준 마크를 형성하기 전의 보호막 표면의 반사율보다 약간 저하되어 있었다.
다음으로, 상기 기준 마크를 형성한 다층 반사막 부착 기판상에, 실시예 1과 마찬가지의 흡수체막을 성막하여 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
얻어진 반사형 마스크 블랭크에 대해, 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로 결함검사를 실시했다. 이 결함검사에서는 상술한 기준 마크를 기준으로 하여 볼록, 오목의 결함 위치 정보와 결함 사이즈 정보를 취득했다.
이렇게 하여, 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 실시예 1과 마찬가지로 하여 EUV 반사형 마스크를 제작했다.
또한 패턴 묘화공정에서는 EUV 반사형 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 예를 들면 결함을 패턴의 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 수정하며, 이 수정된 마스크 패턴 데이터에 의거하여 레지스트막에 대하여 전자선에 의해 마스크 패턴을 묘화, 현상을 실시하고, 레지스트 패턴을 형성했다.
얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에도 다수의 볼록결함이 확인되었다.
이 원인은, 상술한 다층 반사막에 기준 마크를 형성하는 과정에서 생긴 이물 결함의 일부가 그 후의 세정에 의해서도 제거되지 않고 다층 반사막상에 잔류한 것이나, 마스크 제조시의 전자선 묘화공정에서, 표면에 흡수체막이 형성되었기 때문에 마크 형상이 변화된 기준 마크를 이용하여 얼라이먼트를 실시해서, 마크 형상의 변화에 의한 얼라이먼트 오차가 영향을 준 것이라고 추측된다.
(실시예 3)
본 실시예는 실시예 1, 2에 있어서의 흡수체막을 재료가 다른 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막으로 한 반사형 마스크 블랭크를 제작했다.
상기 실시예 1과 마찬가지로 다층 반사막 부착 기판을 제작하고, 다층 반사막 부착 기판 표면을 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로, 기판 주표면의 중심을 기준으로 하여 결함검사를 실시했다. 이 결함검사에서는 상기 기판 주표면의 중심을 기준으로 한 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하여 결함 맵을 작성했다.
다음으로, DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 상기 다층 반사막 부착 기판의 보호막상에, TaN 막(막 두께: 27nm)과 CrCON 막(막 두께 25nm)의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막을 형성하고, 또, 이면에 CrN 도전막(막 두께: 20nm)을 형성하여 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
또한 상기 형성한 위상 시프트막을 구성하는 TaN 막, CrCON 막은 반사형 마스크로 했을 때에, 보호막상에 형성된 위상 시프트막 패턴에 있어서의 반사율이 2％(파장 13.5nm), 위상 시프트막 패턴과 보호막 노출부와의 반사광의 위상차가 180도가 되도록, 굴절률 n, 소쇠계수 k, 막 두께가 설정되어 있다.
다음으로, 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막에, 실시예 2와 마찬가지로 포토리소법에 의해 기준 마크를 형성했다. 또한 기준 마크의 형성 위치, 기준 마크의 표면 형상 및 단면 형상은 실시예 2와 마찬가지로 했다.
우선, 상기 EUV 반사형 마스크 블랭크상에 전자선 묘화용 레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포, 베이킹하여 레지스트막을 형성했다.
다음으로, 상술한 레지스트막에 대하여 전자선에 의해 기준 마크의 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하고, Cl2 가스와 O2 가스와의 혼합 가스에 의해 CrCON 막의 드라이 에칭을 실시하며, 그 후, Cl2 가스에 의해 TaN 막의 드라이 에칭을 실시함으로써 위상 시프트막에 기준 마크를 형성했다.
형성된 기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 측벽의 경사 각도는 88도로, 양호한 형상의 기준 마크를 형성할 수 있었다.
실시예 1과 마찬가지로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 상기 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 복수의 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하고, 위상 시프트막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 위상 시프트막에 형성한 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터와, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득했다.
이렇게 하여, 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 이 결함 정보 부착의 EUV 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 EUV 반사형 마스크를 제작했다.
얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)에 의해 검사한 바, 다층 반사막상에 볼록결함은 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 4)
상기 실시예 3에 있어서의 위상 시프트막상에 하드 마스크막이 형성된 반사형 마스크 블랭크를 제작했다.
상기 실시예 1과 마찬가지로 다층 반사막 부착 기판을 제작하고, 다층 반사막 부착 기판 표면을 블랭크스 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 Teron600 시리즈)로, 기판 주표면의 중심을 기준으로 하여 결함검사를 실시했다. 이 결함검사에서는 상기 기판 주표면의 중심을 기준으로 한 볼록, 오목의 결함 위치 정보와, 결함 사이즈 정보를 취득하여 결함 맵을 작성했다.
다음으로, DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여, 상기 다층 반사막 부착 기판의 보호막상에, TaN 막(막 두께: 5nm)과 CrCON 막(막 두께 46nm)의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막을 형성하고, 상기 위상 시프트막상에 RF 스퍼터링 장치를 이용하여 SiO2 막(막 두께: 5nm)을 형성했다. 또, 이면에 CrN 도전막(막 두께: 20nm)을 형성하여 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
또한 상기 형성한 위상 시프트막을 구성하는 TaN 막, CrCON 막은 반사형 마스크로 했을 때에, 보호막상에 형성된 위상 시프트막 패턴에 있어서의 반사율이 26％(파장 13.5nm), 위상 시프트막 패턴과 보호막 노출부와의 반사광의 위상차가 180도가 되도록, 굴절률 n, 소쇠계수 k, 막 두께가 설정되어 있다.
다음으로, 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막, 하드 마스크막의 상부에, 실시예 3과 마찬가지로 포토리소법에 의해 기준 마크를 형성했다. 또한 기준 마크의 형성 위치, 기준 마크의 표면 형상 및 단면 형상은 실시예 3과 마찬가지로 했다.
상기 EUV 반사형 마스크 블랭크상에 전자선 묘화용 레지스트를 스핀 코팅법에 의해 도포, 베이킹하여 레지스트막을 형성했다.
다음으로, 상술한 레지스트막에 대하여 전자선에 의해 기준 마크의 패턴을 묘화, 현상을 실시하여 레지스트 패턴을 형성했다.
이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 CF4 가스에 의해 SiO2 막의 드라이 에칭을 실시하고, 그 후, Cl2 가스와 O2 가스의 혼합 가스에 의해 CrCON 막, Cl2 가스에 의해 TaN 막의 드라이 에칭을 실시함으로써, 하드 마스크막, 위상 시프트막의 적층막에 기준 마크를 형성했다.
형성된 기준 마크의 단면 형상을 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰한 바, 측벽의 경사 각도는 87도로, 양호한 형상의 기준 마크를 형성할 수 있었다.
실시예 1과 마찬가지로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사에 의해 검출된 결함과 반사형 마스크 블랭크의 결함검사에 의해 검출된 결함이 일치하고 있는 복수의 결함을 바탕으로, 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터와, 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터를 대조하고, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 하는 좌표 변환을 실시함으로써, 흡수체막에 형성한 기준 마크를 기준으로 한 반사형 마스크 블랭크의 결함검사 데이터와, 상기 기준 마크를 기준으로 한 다층 반사막 부착 기판의 결함검사 데이터를 취득했다.
이렇게 하여 반사형 마스크 블랭크와, 이들 결함 위치 정보, 결함 사이즈 정보를 대응시킨 결함 정보 부착 EUV 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
다음으로, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 이 결함 정보 부착의 EUV 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 EUV 반사형 마스크를 제작했다. 또한 위상 시프트막 패턴상에 남은 SiO2 막으로 이루어지는 하드 마스크막은 CF4 가스에 의해 드라이 에칭을 실시하여 제거했다.
얻어진 EUV 반사형 마스크에 대해 마스크 결함검사 장치(KLA-Tencor사 제조 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 없어 양호한 패턴 전사를 실시할 수 있다.
또한 상술한 실시예에서는 기준 마크를 집속 이온 빔, 또는 포토리소법에 의해 형성한 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 앞에도 설명한 바와 같이, 이들 방법 이외에도 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, 이것에 한정되지 않는다. 하지층이 형성되어 있지 않은 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크이어도 상관없다.
11: 유리 기판 13: 기준 마크 13a: 메인 마크
13b, 13c: 보조 마크 21: 하지층 30: 다층 반사막 부착 기판
31: 다층 반사막 32: 보호막 40: 반사형 마스크 블랭크
41: 흡수체막 50: 반사형 마스크

Claims (9)

  1. 기판상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 상기 다층 반사막상에, 적층막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서,
    상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하고, 상기 다층 반사막의 결함 위치 정보를 포함하는 제 1 결함 맵을 취득하는 공정과,
    상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 적층막을 성막하는 공정과,
    상기 적층막의 상부에, 기준 마크를 형성하여, 상기 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막의 상기 제 1 결함 맵을, 상기 기준 마크를 기준으로 한 상기 다층 반사막의 결함의 상대 위치 정보를 포함하는 제 2 결함 맵으로 좌표 변환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  2. 기판상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, 상기 다층 반사막상에, EUV광을 흡수하는 흡수체막이 형성되어 있는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법으로서,
    상기 기판상에, 상기 다층 반사막을 성막하여 다층 반사막 부착 기판을 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막 부착 기판에 대하여 결함검사를 실시하고, 상기 다층 반사막의 결함 위치 정보를 포함하는 제 1 결함 맵을 취득하는 공정과,
    상기 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 상기 흡수체막을 성막하는 공정과,
    상기 흡수체막에, 기준 마크를 형성하여, 상기 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크를 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막의 상기 제 1 결함 맵을, 상기 기준 마크를 기준으로 한 상기 다층 반사막의 결함의 상대 위치 정보를 포함하는 제 2 결함 맵으로 좌표 변환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층막은, 적층 구조로 이루어지는 흡수체막인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층막은, 흡수체막과, 상기 흡수체막상에 형성된 하드 마스크막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 마크는, 상기 하드 마스크막에 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 마크는, 상기 흡수체막에 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 마크를 형성한 후, 좌표 계측기에 의해 상기 기준 마크가 형성된 형성 위치를 특정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크의 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 의해 얻어지는 반사형 마스크 블랭크상에 레지스트막을 형성하고, 상기 결함 맵에 의거하여, 미리 설계해 둔 마스크 패턴 데이터와 대조함으로써, 상기 레지스트막에 대하여 묘화 및 현상을 실시하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조방법.
  9. 제 1 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 의해 얻어지는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 적층막, 또는 제 2 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 제조방법에 의해 얻어지는 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수체막을 패터닝하여, 적층막 패턴 혹은 흡수체막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조방법.
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