KR20230129012A - 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법 - Google Patents
마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230129012A KR20230129012A KR1020237021490A KR20237021490A KR20230129012A KR 20230129012 A KR20230129012 A KR 20230129012A KR 1020237021490 A KR1020237021490 A KR 1020237021490A KR 20237021490 A KR20237021490 A KR 20237021490A KR 20230129012 A KR20230129012 A KR 20230129012A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- film
- mask
- surface shape
- multilayer reflective
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 238
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 44
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 26
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 301
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 33
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 claims description 28
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 21
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 17
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 50
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 25
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 25
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 13
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004535 TaBN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- -1 molybdenum silicide compound Chemical class 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007687 exposure technique Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 1
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3655—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating containing at least one conducting layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
- G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/60—Substrates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
Abstract
본 발명은 원하는 오버레이 정밀도를 만족시킬 수 있는 전사용 마스크를 제작할 수 있는 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크를 제공한다. 대향하는 2개의 주표면을 갖는 마스크 블랭크용 기판이다. 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 기판의 2개의 주표면의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있다.
Description
본 발명은, 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법에 관한 것이고, 특히, EUV 리소그래피에 이용하기 위한 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 포토리소그래피법을 이용하여 미세 패턴의 형성이 행하여지고 있다. 또, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 몇 장의 포토마스크라고 불리고 있는 전사용 마스크가 사용된다. 이 전사용 마스크는, 일반적으로 투광성의 유리 기판 상에, 금속 박막 등으로 이루어지는 미세 패턴을 설치한 것이며, 이 전사용 마스크의 제조에 있어서도 포토리소그래피법이 이용되고 있다.
전사용 마스크의 종류로는, 종래의 투광성 기판 상에 크롬계 재료로 이루어지는 차광 패턴을 갖는 바이너리형 마스크 외에, 위상 시프트형 마스크가 알려져 있다. 이 위상 시프트형 마스크는, 투광성 기판 상에 위상 시프트막을 갖는 구조의 것으로, 이 위상 시프트막은, 소정의 위상차를 갖는 것이며, 예를 들면 몰리브덴 실리사이드 화합물을 포함하는 재료 등이 이용된다. 또, 몰리브덴 등의 금속의 실리사이드 화합물을 포함하는 재료를 차광막으로서 이용하는 바이너리형 마스크도 이용되게 되어 오고 있다. 이들, 바이너리형 마스크, 위상 시프트형 마스크를 총칭하여 투과형 마스크라고 칭하고, 투과형 마스크에 사용되는 원판인 바이너리형 마스크 블랭크, 위상 시프트형 마스크 블랭크를 총칭하여 투과형 마스크 블랭크라고 칭하는 경우도 있다.
또, 근래, 반도체 산업에 있어서, 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여, 종래의 자외광을 이용한 포토리소그래피법의 전사 한계를 상회하는 미세 패턴이 필요로 되어 오고 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, EUV 광이란, 연(軟)X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장대의 광을 가리키며, 구체적으로는 파장이 0.2∼100㎚ 정도인 광을 말한다. 이 EUV 리소그래피에 있어서 이용되는 전사용 마스크로서 반사형 마스크가 제안되어 있다. 이와 같은 반사형 마스크는, 기판 상에 노광광을 반사하는 다층 반사막이 형성되고, 해당 다층 반사막 상에 노광광을 흡수하는 흡수체막이 패턴상(狀)으로 형성된 것이다.
당해 반사형 마스크는, 기판과, 당해 기판 상에 형성된 다층 반사막과, 당해 다층 반사막 상에 형성된 흡수체막을 갖는 반사형 마스크 블랭크로, 포토리소그래피법 등에 의해 흡수체 패턴을 형성함으로써 제조된다.
이와 같은 반사형 마스크의 제조에 이용되는 마스크 블랭크용 기판으로서, 예를 들면 특허문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에 있어서의 마스크 블랭크용 기판은, 유사 결함의 검출을 억제하기 위해서, 해당 마스크 블랭크용 기판의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면에 있어서의 0.14㎜×0.1㎜의 영역을 백색 간섭계로, 픽셀수 640×480에서 측정하여 얻어지는 공간 주파수 1×10-2㎛-1 이상 1㎛-1 이하에서의 파워 스펙트럼 밀도가 4×106㎚4 이하이고, 상기 주표면에 있어서의 1㎛×1㎛의 영역을 원자간력 현미경으로 측정하여 얻어지는 공간 주파수 1㎛-1 이상에서의 파워 스펙트럼 밀도가 10㎚4 이하라는 구성을 갖고 있다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서의 노광 장치는, 광원의 파장을 서서히 짧게 하면서 진화해 오고 있다. 보다 미세한 패턴 전사를 실현하기 위해, 파장이 13.5㎚ 근방인 EUV 광을 이용한 EUV 리소그래피가 개발되어 있다. 이와 같은 미세한 패턴 전사를 실현하기 위해서, 마스크 블랭크용 기판에는 높은 평탄도가 요구되고 있다. 반사형 마스크 블랭크의 평탄도가 악화되면, 해당 반사형 마스크 블랭크로부터 제작한 반사형 마스크의 전사 패턴을 웨이퍼 상에 전사할 때에, 패턴의 결상(結像) 위치가 웨이퍼 표면으로부터 어긋나기 때문에 패턴 전사 정밀도가 열화되고, 웨이퍼 상에 형성되는 회로 패턴의 치수에 어긋남이 발생하여, 기대하는 성능을 갖는 반도체 장치를 얻을 수 없다는 문제가 발생한다. 또, 반사형 마스크 블랭크의 평탄도가 악화되면, 반사형 마스크의 전사 패턴을 웨이퍼 상에 전사할 때에, 패턴을 형성하는 위치가 원하는 위치로부터 어긋나 버려, 트랜지스터의 스위칭 속도나 리크 전류 등의 특성이 기대대로 발휘될 수 있는 반도체 장치를 얻을 수 없다는 문제도 발생한다. 패턴 형성 위치의 원하는 위치로부터의 어긋남량을 오버레이 정밀도(중첩 정밀도)라고 부르지만, 반도체 장치의 회로 치수가 작아짐에 따라, 보다 작은 중첩 정밀도가 요구된다.
그러나, 종래에 있어서의 평탄도 등의 요구를 만족시키는 기판이어도, 이 기판으로부터 제작한 반사형 마스크에 있어서, 원하는 오버레이 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있는 것이 판명되었다.
그래서, 본 발명은, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시킬 수 있는 전사용 마스크를 제작할 수 있는 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 마스크 블랭크를 이용하여 제조되는 전사용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것, 그리고 그 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를 이용하는 반도체 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
대향하는 2개의 주표면을 갖는 마스크 블랭크용 기판으로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 기판의 2개의 주표면의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판.
(구성 2)
상기 합성 표면 형상은, 한쪽의 상기 주표면의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 한쪽의 상기 주표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 한쪽의 주표면의 표면 형상과, 다른쪽의 상기 주표면의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 다른쪽의 상기 주표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 다른쪽의 주표면의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재한 마스크 블랭크용 기판.
(구성 3)
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재한 마스크 블랭크용 기판.
(구성 4)
구성 1 내지 3 중 어느 것에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 다층 반사막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판.
(구성 5)
대향하는 2개의 주표면을 갖는 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 다층 반사막을 구비하고, 다른쪽의 상기 주표면에 도전막을 구비하는 다층 반사막 부착 기판으로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 다층 반사막의 표면 형상과 상기 도전막의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판.
(구성 6)
상기 합성 표면 형상은, 상기 다층 반사막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 다층 반사막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 다층 반사막의 표면 형상과, 상기 도전막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 도전막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 도전막의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재한 다층 반사막 부착 기판.
(구성 7)
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 구성 5 또는 6에 기재한 다층 반사막 부착 기판.
(구성 8)
구성 5 내지 7 중 어느 것에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막 상에 패턴 형성용 박막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
(구성 9)
대향하는 2개의 주표면을 갖는 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 패턴 형성용 박막을 구비하고, 다른쪽의 상기 주표면에 도전막을 구비하는 마스크 블랭크로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상과 상기 도전막의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
(구성 10)
상기 합성 표면 형상은, 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 패턴 형성용 박막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상과, 상기 도전막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 도전막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 도전막의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재한 마스크 블랭크.
(구성 11)
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 구성 9 또는 10에 기재한 마스크 블랭크.
(구성 12)
한쪽의 상기 주표면과 상기 패턴 형성용 박막의 사이에 다층 반사막을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 9 내지 11 중 어느 것에 기재한 마스크 블랭크.
(구성 13)
구성 9 내지 12 중 어느 것에 기재한 마스크 블랭크의 상기 패턴 형성용 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
(구성 14)
구성 13에 기재한 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
이 발명에 의하면, 제작된 마스크에 요구되는 원하는 오버레이 정밀도를 만족시킬 수 있는 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크를 제공할 수 있다. 또, 상기 마스크 블랭크를 이용하여 제조되는 전사용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것, 그리고 그 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를 이용하는 반도체 디바이스의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의, 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 2는 공간 주파수에 대한, OK 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치와, NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치와, NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치로부터 산출된 근사(近似) 곡선(역치 곡선)을 나타내는 그래프이다.
도 3은 공간 주파수에 대한, 실시예 1의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 공간 주파수에 대한, 실시예 2의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 공간 주파수에 대한, 실시예 3의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 6은 공간 주파수에 대한, 비교예 1의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 7은 공간 주파수에 대한, 비교예 2의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 8은 공간 주파수에 대한, 비교예 3의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 2는 공간 주파수에 대한, OK 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치와, NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치와, NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치로부터 산출된 근사(近似) 곡선(역치 곡선)을 나타내는 그래프이다.
도 3은 공간 주파수에 대한, 실시예 1의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 공간 주파수에 대한, 실시예 2의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 공간 주파수에 대한, 실시예 3의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 6은 공간 주파수에 대한, 비교예 1의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 7은 공간 주파수에 대한, 비교예 2의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 8은 공간 주파수에 대한, 비교예 3의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하되, 우선 본 발명에 이른 경위에 대해서 설명한다. 우선, 본 발명자들은, 원하는 평탄도를 만족시키는 마스크 블랭크용 기판 중, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키는 것(이하, 적절히「OK 기판」이라고 한다)과 만족시키지 않는 것(이하, 적절히 「NG 기판」이라고 한다)을 소정 장 수(대략 100장씩) 수집하고, 각각에 대해서 예의 검토를 행하였다. 우선, 본 발명자들은, 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역(전사 패턴이 형성되는 영역)에 있어서, 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 2개의 주표면의 각 표면 형상으로부터 얻어지는 합성 표면 형상에 주목했다. 마스크 블랭크용 기판을 이용하여 제조되는 전사용 마스크를 노광 장치에 세트(척킹)했을 때에, 그 척킹되는 측의 주표면은 실질적으로 평탄 형상이 되며, 노출된 주표면의 표면 형상에, 척킹된 주표면의 표면 형상이 더해지게 되기 때문이다.
다음으로, 본 발명자들은, 상술한 OK 기판과 NG 기판의 각각의 합성 표면 형상에 대해서, 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역이라는 넓은 영역에서 산출되는 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계에 주목했다. 이것에 의해, 종래에 있어서는 산출되지 않은, 보다 큰 주기(보다 작은 공간 주파수)의 형상 성분을 산출하는 것이 가능해진다.
그리고, 각 OK 기판과 각 NG 기판에 대해서, 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에서, 공간 주파수에 대한 파워 스펙트럼 밀도를 각각 산출하고, 각 OK 기판 및 각 NG 기판의 평균치를 각각 산출한 바, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, OK 기판과 NG 기판에서 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]에 유의한 차이가 보이는 것을 알 수 있었다.
그래서, 이들의 범위에 대해서 더욱 상세한 검토를 행하였다. 우선, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키는 상기의 전체 OK 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치를 공간 주파수마다 산출하고, OK 기판의 공간 주파수와 파워 스펙트럼 밀도의 관계의 경향을 얻었다. 다음으로, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키지 않는 상기의 전체 NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치를 공간 주파수마다 산출하고, NG 기판의 공간 주파수와 파워 스펙트럼 밀도의 관계의 경향을 얻었다. 또한, 그 NG 기판의 공간 주파수와 파워 스펙트럼 밀도의 관계로부터 근사 곡선(역치 곡선)을 산출했다. 이들의 결과를 도 2에 나타낸다. 동도에 나타내어지는 바와 같이, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, OK 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치 Pr[㎛2/(㎜-1)]은, NG 기판의 파워 스펙트럼 밀도의 평균치 Pr[㎛2/(㎜-1)]보다도, 유의하게 하회하고 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 본 발명자들은, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, NG 기판의 공간 주파수와 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계에 대해, 거듭 제곱(累乘) 근사를 이용해 근사 곡선을 산출하여 역치 곡선(Pr＝(1.5141×10-6)×(fr-1.3717))으로 했다. 그리고, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 이 역치 곡선의 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]과, OK 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]과의 대소 관계에 대해서 검토했다.
그 결과, 어느 OK 기판에 있어서도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6) ×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 찾아냈다. 또한, 상기 관계를 만족시키면, 기판의 합성 표면 형상이 0.02[㎜-1] 미만의 낮은 공간 주파수(장파장)의 영역에서의 파워 스펙트럼 밀도가 커도 문제는 없다. 이와 같은 기판으로부터 제조되는 전사용 마스크를 노광 장치에 세트하여 노광 전사를 행하여도, 노광 장치의 보정 기능으로 노광 전사상(像)을 용이하게 보정할 수 있기 때문이다.
본 발명은, 이상과 같은 예의 검토의 결과, 이루어진 것이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서, 도면을 참조하면서, 그 개념을 포함하여 구체적으로 설명한다.
[마스크 블랭크용 기판 및 그 제조 방법]
여기에서는, 마스크 블랭크용 기판 및 그 제조 방법에 관하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, EUV 리소그래피에 이용하기 위한 마스크 블랭크용 기판에 대해서 설명하지만, 본 발명의 마스크 블랭크용 기판은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 투과형의 광 리소그래피에 이용하기 위한 마스크 블랭크용 기판에도 적용할 수 있다.
도 1에는, 본 발명의 실시형태에 있어서의, 마스크 블랭크용 기판(1)이 나타내어져 있다. 동도에 나타내어지는 바와 같이, 기판(1)은, EUV 광에 의한 노광 시의 열에 의한 전사 패턴(도시하지 않음)의 왜곡을 방지하기 위해, 0±5ppb/℃의 범위 내의 저열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 이 범위의 저열팽창 계수를 갖는 소재로는, 예를 들면, SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹스 등을 이용할 수 있다.
기판(1)은, 대향하는 2개의 주표면(2, 3)을 갖고 있다. 기판(1)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면(2)은, 적어도 패턴 전사 정밀도, 위치 정밀도를 얻는 관점에서 고평탄도가 되도록 표면 가공되어 있다. EUV 노광의 경우, 기판(1)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면(2)의 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 132㎜×132㎜의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또, 전사 패턴이 형성되는 측과 반대측의 주표면(3)은, 노광 장치에 세트할 때에 정전 척킹되는 면으로서, 132㎜×132㎜의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또한, 반사형 마스크 블랭크(20)에서의 주표면(3)측의 평탄도는, 142㎜×142㎜의 영역에 있어서, 평탄도가 1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다.
그리고, 본 실시형태에 있어서의 기판(1)은, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 기판(1)의 2개의 주표면(2, 3)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 합성 표면 형상은, 한쪽의 주표면(2)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 한쪽의 주표면(2)까지의 높이의 면내 분포인 한쪽의 주표면(2)의 표면 형상과, 다른쪽의 주표면(3)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 다른쪽의 주표면(3)까지의 높이의 면내 분포인 다른쪽의 주표면(3)의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것이다.
주표면(2, 3)의 각 표면 형상은, 표면 형상 측정 장치에 의해 취득된다. 표면 형상 측정 장치는, 측정 대상의 표면 상에 그리드상으로 측정점을 배치하고, 각 측정점의 높이 정보의 형태로 표면 형상을 취득한다. 기준면은, 그 각 측정점의 높이 정보에 의거하여, 최소 제곱법에 의해 근사한 평면(최소 제곱 평면)이다. 주표면(2)의 기준면과 주표면(3)의 기준면이 평행하게 되지 않는 경우가 있다. 그 경우, 생성되는 합성 표면 형상에는 틸트 성분의 오차가 포함되게 된다. 그러나, 이 오차가, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도 Pr의 수치에 주는 영향은 실질적으로 없다.
구체적으로는, 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 이하의 식을 이용하여 산출되는 것이다.
[수 1]
이 식은, 기판(1)에 있어서의 주표면(2, 3)의 합성 표면 형상의 측정점(132㎜의 사각형의 내측 영역에 있어서의 측정점)을 x-y 좌표계로 규정한 경우에 있어서,
Y＝a의 x축 방향으로 산출한 것이고, 각 변수는 이하와 같다.
데이터 구간(x축 방향의 측정 범위): L[㎜]
데이터 개수(x축 방향의 측정점 수): N[개]
데이터 간격 폭: ΔL[㎜]＝L/N
측정 좌표(x, a)에서의 기준면으로부터의 높이: z(x)[㎛]
공간 주파수: u[/㎜]
공간 주파수 u에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도(PSD): Pr(u)[㎛2/㎜]
또한, 도 2에 나타낸 OK 기판과 NG 기판의 각 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 데이터 구간 L을 132[㎜], 데이터 개수 N을 228[개]로 하고, 4.59×10-3[㎜-1]의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출한 것이다.
파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출된 것인 것이 바람직하다. 이 범위 내의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출한 파워 스펙트럼 밀도 Pr을 이용하면, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키는 기판을 확실하게 얻을 수 있다. 또, 상기 공간 주파수 fr의 간격은, 5.0×10-3[㎜-1] 이하인 것이 보다 바람직하다.
기판(1)의 합성 표면 형상의 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에서의 최고 높이와 최저 높이의 사이의 차(PV값)는, 0.05㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.04㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다.
또, 기판(1)의 표면 평활도의 높이도 중요한 항목이다. 전사 패턴이 형성되는 기판(1)의 주표면(2, 3)의 표면 거칠기는, 제곱 평균 제곱근 거칠기(RMS)로 0.2㎚ 이하인 것이 바람직하고, 0.15㎚ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 표면 평활도는, 원자간력 현미경으로 측정할 수 있다.
또한, 기판(1)은, 그 위에 형성되는 막(다층 반사막(4) 등)의 막 응력에 의한 변형을 억제하기 위해, 높은 강성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 특히, 기판(1)은, 65GPa 이상의 높은 영률을 갖고 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 이 기판(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또한, 이 기판(1)의 제조 방법은 일례이며, 이 방법으로 한정되는 것은 아니다.
우선, 기판 재료를 원하는 사이즈(예를 들면, 크기 152.4㎜×152.4㎜, 두께 6.35㎜)가 되도록 잘라낸다. 그리고, 필요에 따라서, 이 합성 석영 유리 기판의 단면을 모따기 가공, 및 연삭 가공하고, 또한 산화 세륨 지립(砥粒)을 포함하는 연마액으로 조(粗)연마 및 정밀 연마를 행한다. 그 후, 기판(1)의 주표면의 표면 형상을 각각 취득하여, 주표면 상의 상대적으로 볼록하게 되어 있는 영역에 대해 국소 가공을 행하는 공정을 2개의 주표면에 대해 각각 행한다. 그 후, 이 기판을 양면 연마 장치의 캐리어에 세트하고, 소정의 조건하에 있어서 초정밀 연마를 행한다. 초정밀 연마 종료 후, 유리 기판을 희(希)불산액 중에 침지시켜 콜로이달 실리카 지립을 제거하는 세정을 행한다. 그 후, 유리 기판의 주표면 및 단면에 대해 스크럽 세정을 행하고, 그 후 순수(純水)에 의한 스핀 세정, 및 스핀 건조를 행하여, 표면이 연마 가공된 기판(1)을 얻을 수 있다.
[다층 반사막 부착 기판 및 그 제조 방법]
도 1에는, 본 발명의 실시형태에 있어서의, 다층 반사막 부착 기판(10)도 나타내어져 있다. 동도에 나타내어지는 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판(10)은, 마스크 블랭크용 기판(1)의 한쪽의 주표면(2) 상에 다층 반사막(4)이 설치되어 있는 것이다.
또, 본 실시형태에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10)은, 마스크 블랭크용 기판(1)의 다른쪽의 주표면(2)에 도전막(5)이 설치되어 있는 것이다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10)은, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 다층 반사막(4)의 표면 형상과 도전막(5)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 합성 표면 형상은, 다층 반사막(4)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 다층 반사막(4)의 표면까지의 높이의 면내 분포인 다층 반사막(4)의 표면 형상과, 도전막(5)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 도전막(5)의 표면까지의 높이의 면내 분포인 도전막(5)의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것이다.
다층 반사막(4)(또는 도전막(5))의 기준면은, 표면 형상 측정 장치로 측정된 다층 반사막(4)(또는 도전막(5))의 각 측정점의 높이 정보에 의거하여, 최소 제곱법에 의해 근사한 평면(최소 제곱 평면)이다. 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출된 것인 것이 바람직하다. 또, 상기 공간 주파수 fr의 간격은, 5.0×10-3[㎜-1] 이하인 것이 보다 바람직하다.
상술한 바와 같이, 다층 반사막 부착 기판(10)에 있어서도, 마스크 블랭크용 기판(1)과 마찬가지의 수법을 이용할 수 있다. 이것은 이하의 이유에 의한다. 기판(1) 상에 균등하게 박막(다층 반사막(4)이나 도전막(5), 보호막(6))을 성막하면, 각각의 박막으로부터의 막 응력에 의한 변형이 기판(1)에 발생한다. 그러나, 막 응력의 분포는, 이들의 박막이 기판(1)을 대략 균등하게 수축시키거나, 또는 확장시키도록 작용한다. 즉, 다층 반사막 부착 기판(10)의 합성 표면 형상은, 마스크 블랭크용 기판(1)의 합성 표면 형상에 대해, 추가로 2차 곡면의 성분이 더해진 것과 같은 형상이 된다. 그러나, 다층 반사막 부착 기판(10)의 주표면(3)(또는 도전막(5))이 노광 장치에 척킹되었을 때, 다층 반사막 부착 기판(10)은, 이 합성 표면 형상의 2차 곡면의 성분이 상쇄되는 방향으로 변형된다. 이 때문에, 기판(1) 상에 형성된 박막의 막 응력을 고려할 필요는 없다. 한편, 박막의 응력에 의해 발생하는 2차 곡면의 성분에 대응하는 파워 스펙트럼 밀도의 공간 주파수는, 0.02[㎜-1]보다도 훨씬 낮다.
따라서, 다층 반사막 부착 기판(10)에 있어서도, 마스크 블랭크용 기판(1)과 마찬가지의 수법을 이용할 수 있다. 여기에서, 파워 스펙트럼 밀도 Pr에 대해서도, 다층 반사막 부착 기판(10)에 있어서의 다층 반사막(4)(보호막(6)이 형성되어 있는 경우에는 보호막(6))과 도전막(5)의 합성 표면 형상의 측정점을 x-y 좌표계로 규정한 경우에 있어서, 상술의 식을 이용함으로써 산출할 수 있다.
다층 반사막(4)은, 반사형 마스크(도시하지 않음)에 있어서, EUV 광을 반사하는 기능을 부여하는 것이며, 굴절률이 다른 원소를 주성분으로 하는 각 층이 주기적으로 적층된 다층막이다.
일반적으로는, 고굴절률 재료인 경원소(輕元素) 또는 그 화합물의 박막(고굴절률층)과, 저굴절률 재료인 중원소(重元素) 또는 그 화합물의 박막(저굴절률층)이 교대로 40에서 60 주기 정도 적층된 다층막이, 다층 반사막(4)으로서 이용된다. 다층막은, 기판(1)의 주표면(2)측으로부터 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 적층한 고굴절률층/저굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층해도 된다. 또, 다층막은, 기판(1)의 주표면(2)측으로부터 저굴절률층과 고굴절률층을 이 순서로 적층한 저굴절률층/고굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층해도 된다. 또한, 다층 반사막(4)의 최표면(最表面)의 층, 즉 다층 반사막(4)의 기판(1)과 반대측의 표면층은, 고굴절률층으로 하는 것이 바람직하다. 상술의 다층막에 있어서, 기판(1)으로부터 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 적층한 고굴절률층/저굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층하는 경우는, 최상층이 저굴절률층이 된다. 이 경우, 저굴절률층이 다층 반사막(4)의 최표면을 구성하면 용이하게 산화되어 버려, 반사형 마스크의 반사율이 감소한다. 그 때문에, 최상층의 저굴절률층 상에, 고굴절률층을 추가로 형성하여 다층 반사막(4)으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 상술의 다층막에 있어서, 기판(1)측으로부터 저굴절률층과 고굴절률층을 이 순서로 적층한 저굴절률층/고굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층하는 경우는, 최상층이 고굴절률층이 되므로, 그대로여도 된다.
본 실시형태에 있어서, 고굴절률층으로는, 규소(Si)를 포함하는 층이 채용된다. Si를 포함하는 재료로는, Si 단체(單體) 외에, Si에, 붕소(B), 탄소(C), 질소(N), 및 산소(O)를 포함하는 Si 화합물을 이용할 수 있다. Si를 포함하는 층을 고굴절률층으로서 사용함으로써, EUV 광의 반사율이 뛰어난 EUV 리소그래피용 반사형 마스크가 얻어진다. 또, 본 실시형태에 있어서 기판(1)으로는 유리 기판이 바람직하게 이용된다. Si는 유리 기판과의 밀착성에 있어서도 뛰어나다. 또, 저굴절률층으로는, 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 및 백금(Pt)으로부터 선택되는 금속 단체, 또는 이들의 합금이 이용된다. 예를 들면 파장 13㎚에서 14㎚의 EUV 광에 대한 다층 반사막(4)으로는, 바람직하게는 Mo 막과 Si 막을 교대로 40에서 60 주기 정도 적층한 Mo/Si 주기 적층막이 이용된다. 또한, 다층 반사막(4)의 최상층인 고굴절률층을 규소(Si)로 형성해도 된다.
다층 반사막(4)의 단독에서의 반사율은, 통상 65％ 이상이며, 상한은 통상 73％이다. 또한, 다층 반사막(4)의 각 구성층의 막 두께 및 주기는, 노광 파장에 따라 적절히 선택하면 되고, 브래그 반사의 법칙을 만족시키도록 선택된다. 다층 반사막(4)에 있어서 고굴절률층 및 저굴절률층은 각각 복수 존재하지만, 고굴절률층끼리, 그리고 저굴절률층끼리의 막 두께가 동일하지 않아도 된다. 또, 다층 반사막(4)의 최표면의 Si 층의 막 두께는, 반사율을 저하시키지 않는 범위에서 조정할 수 있다. 최표면의 Si 층(고굴절률층)의 막 두께는, 3㎚에서 10㎚의 범위로 할 수 있다.
다층 반사막(4)의 형성 방법은 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 예를 들면 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 다층 반사막(4)의 각 층을 성막함으로써 형성할 수 있다. 상술한 Mo/Si 주기 다층막의 경우, 예를 들면 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 우선 Si 타겟을 이용하여 두께 4㎚ 정도의 Si 막을 기판(1) 상에 성막한다. 그 후 Mo 타겟을 이용하여 두께 3㎚ 정도의 Mo 막을 성막한다. 이 Si 막/Mo 막을 1 주기로 하여, 40에서 60 주기 적층해, 다층 반사막(4)을 형성한다(최표면의 층은 Si 층으로 한다). 또한, 예를 들면, 다층 반사막(4)을 60 주기로 한 경우, 40 주기보다 공정수는 늘어나지만, EUV 광에 대한 반사율을 높일 수 있다. 또, 다층 반사막(4)의 성막 시에, 이온원(源)으로부터 크립톤(Kr) 이온 입자를 공급하여, 이온 빔 스퍼터링을 행함으로써 다층 반사막(4)을 형성하는 것이 바람직하다.
도전막(5)은, 정전 척용에 요구되는 전기적 특성(시트 저항)을 갖는 것이 일반적이며, 통상 100Ω/□(Ω/Square) 이하이다. 도전막(5)의 형성 방법은, 예를 들면 마그네트론 스퍼터링법 또는 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 크롬(Cr) 및 탄탈(Ta) 등의 금속 및 합금의 타겟을 사용하여 형성할 수 있다.
도전막(5)의 두께는, 정전 척용으로서의 기능을 만족시키는 한 특별히 한정되지 않는다. 도전막(5)의 두께는, 통상 10㎚에서 200㎚이다. 또, 이 도전막(5)은 마스크 블랭크(20)의 주표면(3)측의 응력 조정도 겸비하고 있다. 즉, 도전막(5)은, 주표면(2)측에 형성된 각종 막으로부터의 응력과 밸런스를 잡아, 평탄한 반사형 마스크 블랭크(20)가 얻어지도록 조정되어 있다.
또, 다층 반사막 부착 기판(10)은, 다층 반사막(4) 위에 보호막(6)을 구비하도록 해도 된다. 후술하는 반사형 마스크의 제조 공정에 있어서의 드라이 에칭 및 세정으로부터 다층 반사막(4)을 보호하기 위해, 다층 반사막(4) 위에, 또는 다층 반사막(4)의 표면에 접하여 보호막(6)을 형성할 수 있다. 보호막(6)은, 흡수체막(11)을 패터닝할 때에 사용하는 에천트, 및 세정액에 대하여 내성을 갖는 재료로 형성된다. 다층 반사막(4) 위에 보호막(6)이 형성되어 있음으로써, 다층 반사막(4) 및 보호막(6)을 갖는 기판(1)을 이용하여 반사형 마스크(EUV 마스크)를 제조할 때의, 다층 반사막(4)의 표면에의 대미지를 억제할 수 있다. 그 때문에, 다층 반사막(4)의 EUV 광에 대한 반사율 특성이 양호해진다. 보호막(6)은, 예를 들면, Ru 금속 단체, Ru에 티탄(Ti), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 이트륨(Y), 붕소(B), 란탄(La), 코발트(Co), 레늄(Re) 및 로듐(Ph)으로부터 선택되는 적어도 1 이상의 원소를 함유한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또, 보호막(6)은, 규소(Si), 규소(Si) 및 산소(O)를 포함하는 재료, 규소(Si) 및 질소(N)를 포함하는 재료, 규소(Si), 산소(O) 및 질소(N)를 포함하는 재료 등의 규소계 재료로 형성할 수도 있다.
[마스크 블랭크 및 그 제조 방법]
도 1에는, 본 발명의 실시형태에 있어서의, 마스크 블랭크(20)도 나타내어져 있다. 동도에 나타내어지는 바와 같이, 마스크 블랭크(20)는, 다층 반사막 부착 기판(10)의 다층 반사막(4) 상(보호막(6)을 구비하는 경우에는 보호막(6) 상)에 패턴 형성용 박막(흡수체막(11))이 설치되어 있는 것이다.
또, 본 실시형태에 있어서의 마스크 블랭크(20)는, 마스크 블랭크용 기판(1)의 한쪽의 주표면(2) 상에 패턴 형성용 박막(흡수체막(11))을 구비하고, 다른쪽의 주표면(3)에 도전막(5)이 설치되어 있는 것이다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 마스크 블랭크(20)는, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 패턴 형성용 박막인 흡수체막(11)의 표면 형상과 도전막(5)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 합성 표면 형상은, 흡수체막(11)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 흡수체막(11)의 표면까지의 높이의 면내 분포인 흡수체막(11)의 표면 형상과, 도전막(5)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 도전막(5)의 표면까지의 높이의 면내 분포인 도전막(5)의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것이다.
흡수체막(11)(또는 도전막(5))의 기준면은, 표면 형상 측정 장치로 측정된 흡수체막(11)(또는 도전막(5))의 각 측정점의 높이 정보에 의거하여, 최소 제곱법에 의해 근사한 평면(최소 제곱 평면)이다. 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.00×10-2[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출된 것인 것이 바람직하다. 또, 상기 공간 주파수 fr의 간격은, 5.0×10-3[㎜-1] 이하인 것이 보다 바람직하다.
다층 반사막 부착 기판(10)에 관하여 상술한 바와 같이, 마스크 블랭크(20)에 있어서도, 마스크 블랭크용 기판(1)과 마찬가지의 수법을 이용할 수 있다. 여기에서, 파워 스펙트럼 밀도 Pr에 대해서도, 마스크 블랭크(20)에 있어서의 흡수체막(11)과 도전막(5)의 합성 표면 형상의 측정점을 x-y 좌표계로 규정한 경우에 있어서, 상술의 식을 이용함으로써 산출할 수 있다.
흡수체막(11)은, 노광광인 EUV 광을 흡수하는 기능을 갖는 것으로, 마스크 블랭크(20)를 사용하여 제작되는 반사형 마스크에 있어서, 상기 다층 반사막(4), 보호막(6)에 의한 반사광과, 흡수체 패턴에 의한 반사광과의 사이에 원하는 반사율차를 갖는 것이면 된다.
예를 들면, EUV 광에 대한 흡수체막(11)의 절대 반사율은, 0.1％ 이상 40％ 이하의 사이로 설정된다. 또, 상기 반사율차에 더하여, 상기 다층 반사막(4), 보호막(6)에 의한 반사광과, 흡수체 패턴에 의한 반사광과의 사이에서 원하는 위상차를 갖는 것이어도 된다. 상기 반사광 사이에서 원하는 위상차를 마련하여, 얻어지는 반사형 마스크의 반사광의 콘트라스트를 향상시키는 경우, 위상차는 130도 이상 230도 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 흡수체막(11)의 절대 반사율로 1.5％ 이상 30％ 이하, 흡수체막(11)의 상대 반사율(EUV 광에 대한 다층 반사막(4)의 반사율을 100％로 했을 때의 반사율.)은, 2％ 이상 40％ 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 흡수체막(11)은, 단층이어도 적층 구조여도 된다. 적층 구조의 경우, 동일 재료의 적층막, 이종 재료의 적층막 중 어느 것이어도 된다. 적층막은, 재료나 조성이 막 두께 방향으로 단계적 및/또는 연속적으로 변화된 것으로 할 수 있다.
상기 흡수체막(11)의 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 금속 원소를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, EUV 광을 흡수하는 기능을 갖는 것으로, Ta(탄탈) 단체, 또는 Ta를 주성분으로 하는 재료를 이용하도록 해도 된다.
흡수체막(11)은, 탄탈(Ta)에, 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 백금(Pt), 요오드(I), 비스무트(Bi), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 텅스텐(W), 레늄(Re), 주석(Sn), 인듐(In), 폴로늄(Po), 철(Fe), 금(Au), 수은(Hg), 갈륨(Ga), 및 알루미늄(Al)으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유시킨 재료를 이용해도 된다. 흡수체막(11)은, 탄탈(Ta)과 이리듐(Ir)을 함유하는 재료로 형성해도 된다. 한편, 흡수체막(11)은, 루테늄(Ru)과 크롬(Cr)을 함유하는 재료로 형성해도 된다. 흡수체막(11)은, 루테늄(Ru) 및 크롬(Cr)에, 질소(N), 산소(O), 붕소(B) 및 탄소(C)로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유시킨 재료로 형성해도 된다.
또, 패턴 형성용 박막으로서, 흡수체막(11) 위에 에칭 마스크막을 설치해도 된다. 이 경우에 있어서의 마스크 블랭크(20)는, 마스크 블랭크용 기판(1)의 한쪽의 주표면(2) 상에 패턴 형성용 박막(흡수체막(11) 및 에칭 마스크막)을 구비하고, 다른쪽의 주표면(3)에 도전막(5)이 설치되어 있는 것이다. 그리고, 이 경우에 있어서의 마스크 블랭크(20)는, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 패턴 형성용 박막인 에칭 마스크막의 표면 형상과 도전막(5)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 합성 표면 형상은, 에칭 마스크막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 에칭 마스크막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 에칭 마스크막의 표면 형상과, 도전막(5)의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 도전막(5)의 표면까지의 높이의 면내 분포인 도전막(5)의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것이다.
에칭 마스크막(또는 도전막(5))의 기준면은, 표면 형상 측정 장치로 측정된 에칭 마스크막(또는 도전막(5))의 각 측정점의 높이 정보에 의거하여, 최소 제곱법에 의해 근사한 평면(최소 제곱 평면)이다. 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.00×10-2[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 간격으로 산출된 것인 것이 바람직하다. 또, 상기 공간 주파수 fr의 간격은, 5.0×10-3[㎜-1] 이하인 것이 보다 바람직하다.
다층 반사막 부착 기판(10)에 관하여 상술한 바와 같이, 마스크 블랭크(20)에 있어서도, 마스크 블랭크용 기판(1)과 마찬가지의 수법을 이용할 수 있다. 여기에서, 파워 스펙트럼 밀도 Pr에 대해서도, 마스크 블랭크(20)에 있어서의 에칭 마스크막과 도전막(5)의 합성 표면 형상의 측정점을 x-y 좌표계로 규정한 경우에 있어서, 상술의 식을 이용함으로써 산출할 수 있다.
에칭 마스크막의 재료로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에칭 마스크막에 대한 흡수체막(11)의 에칭 선택비(흡수체막(11)의 에칭 속도/에칭 마스크막의 에칭 속도)가 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
에칭 마스크막은, 크롬(Cr), 탄탈(Ta) 및 규소(Si)로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유시킨 재료로 형성해도 된다. 또, 이들의 재료에, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 첨가시킨 재료로 해도 된다.
본 발명의 마스크 블랭크(20)의 제조 방법은, 상술의 다층 반사막 부착 기판(10)의 보호막(6) 상에, 패턴 형성용 박막(흡수체막(11), 또는 에칭 마스크막을 갖는 경우에는, 흡수체막(11) 및 에칭 마스크막)을 설치하는 공정을 구비하는 것이다. 본 발명의 마스크 블랭크(20)의 제조 방법으로는, 흡수체막(11)을 형성하는 공정에 있어서, 흡수체막(11)은, 흡수체막(11)에 포함되는 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용하는 반응성 스퍼터링법에 의해 형성되고, 반응성 스퍼터링 시의 분위기 가스에 포함되는 성분이 함유되도록, 형성되는 것이 바람직하다.
또, 에칭 마스크막을 갖는 마스크 블랭크(20)를 제조하는 경우에는, 상술한 흡수체막(11)을 형성하는 공정에 더하여, 에칭 마스크막을 형성하는 공정에 있어서, 에칭 마스크막은, 에칭 마스크막에 포함되는 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용하는 반응성 스퍼터링법에 의해 형성되고, 반응성 스퍼터링 시의 분위기 가스에 포함되는 성분이 함유되도록, 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 실시형태에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1), 다층 반사막 부착 기판(10), 마스크 블랭크(20)는, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시킬 수 있는 전사용 마스크를 제작할 수 있는 것이다.
[전사용 마스크의 제조 방법]
본 발명의 전사용 마스크의 제조 방법은, 상기의 마스크 블랭크(20)에 있어서의 흡수체막(패턴 형성용 박막)(11)을 패터닝하여, 상기 다층 반사막(4) 상 또는 상기 보호막(6) 상에 전사 패턴을 갖는 흡수체막(흡수체 패턴)을 형성하는 공정을 갖는 것이다. 또, 에칭 마스크막을 구비하는 경우에는, 에칭 마스크막을 패터닝 후, 흡수체막(11)을 패터닝함으로써, 상기 다층 반사막(4) 상 또는 상기 보호막(6) 상에 전사 패턴을 갖는 흡수체막(흡수체 패턴)을 형성한다. 이와 같이 하여 제조된 본 실시형태의 전사용 마스크는, EUV 광 등의 노광광으로 노광하면, 전사용 마스크의 표면에서 흡수체막(11)이 있는 부분에서는 노광광이 흡수되고, 그 이외의 흡수체막(11)을 제거한 부분에서는 노출된 보호막(6) 및 다층 반사막(4)에서 노광광이 반사됨으로써, 리소그래피용 전사용 마스크로서 사용할 수 있다.
본 발명의 반사형 마스크에 의하면, 다층 반사막(4) 상(또는 보호막(6) 상)에 흡수체 패턴을 가짐으로써, EUV 광을 이용하여 소정의 패턴을 피전사체에 전사할 수 있다.
[반도체 디바이스의 제조 방법]
이상 설명한 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를, 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 리소그래피법에 의해 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사함으로써, 반도체 기판 등의 피전사체 상에 여러 가지의 전사 패턴 등이 형성된 반도체 디바이스를 제조할 수 있다.
즉, 본 발명은, 상술의 전사용 마스크를 이용하여, 노광 장치를 사용한 리소그래피 프로세스를 행하고, 피전사체 상에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 반도체 디바이스의 제조 방법이다.
본 발명의 반도체 디바이스의 제조 방법에 의하면, 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키는 전사용 마스크를 이용하여 노광 전사를 행할 수 있고, 패턴 전사 시의 전사용 마스크의 위치 어긋남을 억제할 수 있으므로, 미세하고 또한 고정밀도의 전사 패턴을 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1), 다층 반사막 부착 기판(10), 마스크 블랭크(20), 반사형 마스크, 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크, 반사형 마스크에 대해서 설명한다.
＜마스크 블랭크용 기판의 제조＞
실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1), 및 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판은, 다음과 같이 하여 제조했다.
우선, 크기가 152㎜×152㎜, 두께가 6.35㎜인 SiO2-TiO2계의 유리 기판을 준비하고, 양면 연마 장치를 이용하여, 당해 유리 기판의 표리면을, 산화 세륨 지립이나 콜로이달 실리카 지립에 의해 단계적으로 연마한 후, 저농도의 규불산으로 표면 처리했다.
당해 유리 기판의 표리면에 있어서의 148㎜×148㎜의 측정 영역 내에 측정점을 그리드상으로 256점×256점으로 설정하고, 표면 형상(표면 형태, 평탄도), TTV(판 두께 불균일)를, 파장 변조 레이저를 이용한 파장 시프트 간섭계로 측정했다. 유리 기판 표면의 표면 형상(평탄도)의 측정 결과는, 측정점마다 있는 기준면에 대한 높이의 정보로서 컴퓨터에 보존하는 동시에, 유리 기판에 필요한 표면 평탄도의 기준값 50㎚(볼록 형상), 이면 평탄도의 기준값 50㎚와 비교하여, 그 차분(필요 제거량)을 컴퓨터로 계산했다.
이어서, 유리 기판 표면 내를 가공 스폿 형상 영역마다, 필요 제거량에 따른 국소 표면 가공의 가공 조건을 설정했다. 사전에 더미 기판을 이용하여, 실제의 가공과 동일하도록 더미 기판을, 일정시간 기판을 이동시키지 않고 스폿에서 가공하고, 그 형상을 상기 표리면의 표면 형상을 측정하는 장치와 동일한 측정기로 측정하여, 단위시간 당에 있어서의 스폿의 가공 체적을 산출한다. 그리고, 스폿의 정보와 유리 기판의 표면 형상의 정보로부터 얻어진 필요 제거량에 따라, 유리 기판을 래스터 주사할 때의 주사 스피드를 결정했다.
설정한 가공 조건에 따라, 자기 점탄성 유체에 의한 기판 마무리 장치를 이용하여, 자기 점탄성 유체 연마(Magneto Rheological Finishing: MRF) 가공법에 의해, 유리 기판의 표리면 평탄도가 상기의 기준값 이하가 되도록 국소 표면 가공 처리를 하여 표면 형상을 조정했다. 또한, 이때 사용한 자기 점탄성 유체는, 철 성분을 포함하고 있고, 연마 슬러리는, 연마제로서 산화 세륨을 약 2wt％ 포함하는 알칼리 수용액을 이용했다. 그 후, 유리 기판을 농도 약 10％의 염산 수용액(온도 약 25℃)이 들어간 세정조(槽)에 약 10분간 침지한 후, 순수에 의한 린스, 이소프로필 알코올(IPA) 건조를 행하였다.
그 후, 유리 기판의 표리면에 대해서, 유리 기판 표면의 표면 형상이 유지 또는 개선되는 연마 조건으로 양면 연마 장치를 이용하여 양면 연마를 행하였다.
그 후, 유리 기판을 알칼리 수용액(NaOH)으로 세정했다.
이와 같이 하여 얻어진 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1), 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판의 각각에 대해서, 2개의 주표면(2, 3)의 표면 형상을 표면 형상 측정 장치(Corning Tropel사 제조 UltraFlat200M)로 각각 측정했다. 그 결과, 실시예 1∼3의 마스크 블랭크용 기판(1)의 2개의 주표면(2, 3), 및 비교예 1∼3의 마스크 블랭크용 기판의 2개의 주표면은, 모두, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서의 최고 높이와 최저 높이의 차(평탄도)가 0.05㎛ 이하였다.
또한, 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판, 및 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판의 각각에 대해서, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에서 합성 표면 형상을 생성했다. 그 결과, 어느 합성 표면 형상도, 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에서의 최고 높이와 최저 높이 사이의 차(PV값)는, 0.05㎛ 이하였다.
그리고, 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1)의 각각에 대해서, 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 각각 산출했다. 또, 비교예 1∼3에 대해서도, 마찬가지로, 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했다. 또한, 실시예 1∼3, 비교예 1∼3 중 어느 파워 스펙트럼 밀도 Pr의 산출에 있어서도, 데이터 구간 L을 132[㎜], 데이터 개수 N을 228[개]로 하고, 4.59×10-3[㎜-1]의 공간 주파수 fr의 간격으로 각각 산출했다.
도 3∼도 5는, 공간 주파수에 대한, 실시예 1의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 3에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 1에 있어서는, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 모든 파워 스펙트럼 밀도가, 역치 곡선(Pr＝(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 곡선)보다 작은 값을 갖고 있었다. 즉, 실시예 1에 있어서는, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 공간 주파수 fr은 100％이고, 75％ 이상의 조건을 만족시키는 것이었다.
또, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 2에 있어서는, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 86％의 파워 스펙트럼 밀도가, 역치 곡선보다 작은 값을 갖고 있었다. 즉, 실시예 2에 있어서는 86％의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고, 75％ 이상의 조건을 만족시키는 것이었다.
또, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 3에 있어서는, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 78％의 파워 스펙트럼 밀도가, 역치 곡선보다 작은 값을 갖고 있었다. 즉, 실시예 3에 있어서는 78％의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고, 75％ 이상의 조건을 만족시키는 것이었다.
한편, 도 6∼도 8은, 공간 주파수에 대한, 비교예 1∼3의 마스크 블랭크용 기판에 있어서의 파워 스펙트럼 밀도의 곡선과 역치 곡선을 나타내는 그래프이다. 도 6∼도 8에 나타내어지는 바와 같이, 비교예 1∼3에 있어서는, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 각각, 44％, 17％, 2％의 파워 스펙트럼 밀도가, 역치 곡선(Pr＝(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 곡선)보다 작은 값을 갖는 것에 불과했다. 즉, 비교예 1∼3 중 어느 것도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 것은 아니었다.
＜다층 반사막 부착 기판의 제조＞
다음으로, 상술의 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1) 및 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판을 각각 이용하여, 실시예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10) 및 비교예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판을 제작했다.
실시예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10)의 성막은 다음과 같이 하여 행하였다. 즉, Mo 타겟 및 Si 타겟을 사용하고, 이온 빔 스퍼터링법에 의해 Mo 층(저굴절률층, 두께 2.8㎚) 및 Si 층(고굴절률층, 두께 4.2㎚)을 교대 적층하여(적층 수 40 페어), 다층 반사막(4)을 상술의 마스크 블랭크용 기판(1) 상에 각각 형성했다.
다층 반사막(4)의 성막 후, 추가로 연속해서 다층 반사막(4) 상에 DC 스퍼터링법에 의해 보호막(6)(Ru막, 막 두께 2.5㎚)을 성막했다. 그 후, 주표면(3) 상에 스퍼터링법에 의해 도전막(5)(TaBN 막)을 형성하고, 다층 반사막 부착 기판(10)으로 했다.
이상과 같이 하여, 실시예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10)을 제조했다. 비교예 1∼3에 있어서도 마찬가지로 하여 다층 반사막 부착 기판을 제조했다.
이와 같이 하여 얻어진 실시예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10), 비교예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판에 대해서도, 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판(1), 비교예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크용 기판과 마찬가지로, 합성 표면 형상을 각각 산출했다. 즉, 실시예 1∼3에 있어서, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 보호막(6)의 표면 형상과 도전막(5)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 막 응력에 기인하는 기판 변형 성분을 제외하여 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했다. 또, 비교예 1∼3의 다층 반사막 부착 기판에 대해서도 마찬가지로 산출했다.
그 결과, 실시예 1∼실시예 3 중 어느 다층 반사막 부착 기판(10)에 있어서도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 것이었다.
한편, 비교예 1∼비교예 3 중 어느 다층 반사막 부착 기판에 있어서도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 것은 아니었다.
＜마스크 블랭크의 제조＞
다음으로, 상술한 실시예 1∼3에 있어서의 다층 반사막 부착 기판(10)의 보호막(6)의 표면에, DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해, 흡수체막(11)(TaBN 막, 막 두께 55㎚)을 성막했다.
이상과 같이 하여, 실시예 1∼3의 마스크 블랭크(20)를 얻었다. 비교예 1∼3에 대해서도, 마찬가지로 하여, 마스크 블랭크를 작성했다.
이와 같이 하여 얻어진 실시예 1∼3에 있어서의 마스크 블랭크(20)에 대해서도, 마스크 블랭크용 기판(1)과 마찬가지로 합성 표면 형상을 산출하고, 각각에 대해서, 기판(1)의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 패턴 형성용 박막인 흡수체막(11)의 표면 형상과 도전막(5)의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 막 응력에 기인하는 기판 변형 성분을 제외하여 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했다. 비교예 1∼3에 있어서도 마찬가지로 관계를 산출했다.
그 결과, 실시예 1∼실시예 3 중 어느 마스크 블랭크(20)에 있어서도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 것이었다.
한편으로, 비교예 1∼비교예 3 중 어느 마스크 블랭크(20)에 있어서도, 0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위에 있어서, 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키는 것은 아니었다.
＜반사형 마스크의 제작＞
실시예 1∼3의 반사형 마스크 블랭크(20)의 흡수체막(11)의 표면에, 스핀 코트법에 의해 레지스트를 도포하고, 막 두께 100㎚의 레지스트막을 성막했다. 이어서, 원하는 패턴의 묘화 및 현상 공정을 거쳐, 레지스트 패턴을 형성했다. 당해 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 소정의 드라이 에칭에 의해, 흡수체막(11)의 패터닝을 행하여, 보호막(6) 상에 흡수체 패턴을 형성했다.
그 후, 레지스트막을 제거하고, 약액 세정을 행하여, 실시예 1∼3의 반사형 마스크를 제작했다. 비교예 1∼3에 있어서도, 마찬가지로 하여 반사형 마스크를 제작했다.
＜반도체 장치의 제조＞
실시예 1∼3에서 얻어진 반사형 마스크를 이용하고, EUV 광을 노광광으로 하는 노광 장치에 의해, 반도체 기판 상으로의 패턴 전사를 행한 결과, 요구되는 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키고, 위치 어긋남이 발생하는 일 없이, 고정밀한 위치 정밀도를 갖고 있는 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인했다.
한편, 비교예 1∼3으로서 제작한 반사형 마스크를 이용하고, EUV 광을 노광광으로 하는 노광 장치에 의해, 반도체 기판 상으로의 패턴 전사를 행한 결과, 요구되는 원하는 오버레이 정밀도를 만족시키지 않고, 전사된 패턴에 위치 어긋남이 발생하여, 고정밀한 패턴 전사를 행할 수 없었다.
1: 마스크 블랭크용 기판
2: (한쪽의)주표면
3: (다른쪽의)주표면 4: 다층 반사막
5: 도전막 6: 보호막
10: 다층 반사막 부착 기판 11: 흡수체막(패턴 형성용 박막)
20: 마스크 블랭크
3: (다른쪽의)주표면 4: 다층 반사막
5: 도전막 6: 보호막
10: 다층 반사막 부착 기판 11: 흡수체막(패턴 형성용 박막)
20: 마스크 블랭크
Claims (14)
- 대향하는 2개의 주표면을 갖는 마스크 블랭크용 기판으로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 기판의 2개의 주표면의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판. - 제 1 항에 있어서,
상기 합성 표면 형상은, 한쪽의 상기 주표면의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 한쪽의 상기 주표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 한쪽의 주표면의 표면 형상과, 다른쪽의 상기 주표면의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 다른쪽의 상기 주표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 다른쪽의 주표면의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 다층 반사막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판.
- 대향하는 2개의 주표면을 갖는 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 다층 반사막을 구비하고, 다른쪽의 상기 주표면에 도전막을 구비하는 다층 반사막 부착 기판으로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 다층 반사막의 표면 형상과 상기 도전막의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항에 있어서,
상기 합성 표면 형상은, 상기 다층 반사막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 다층 반사막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 다층 반사막의 표면 형상과, 상기 도전막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 도전막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 도전막의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 항에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막 상에 패턴 형성용 박막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
- 대향하는 2개의 주표면을 갖는 기판의 한쪽의 상기 주표면 상에 패턴 형성용 박막을 구비하고, 다른쪽의 상기 주표면에 도전막을 구비하는 마스크 블랭크로서,
상기 기판의 중심을 기준으로 하는 한 변이 132㎜인 사각형의 내측 영역에 있어서, 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상과 상기 도전막의 표면 형상으로부터 합성 표면 형상을 생성하고, 그 합성 표면 형상으로부터 공간 주파수 fr[㎜-1]과 파워 스펙트럼 밀도 Pr[㎛2/(㎜-1)]의 관계를 산출했을 때,
0.02[㎜-1] 이상 0.40[㎜-1] 이하의 공간 주파수 fr의 범위 중, 적어도 75％ 이상의 공간 주파수 fr에서, Pr＜(1.5141×10-6)×(fr-1.3717)의 관계를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제 9 항에 있어서,
상기 합성 표면 형상은, 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 패턴 형성용 박막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 패턴 형성용 박막의 표면 형상과, 상기 도전막의 표면 형상의 기준이 되는 기준면으로부터 상기 도전막의 표면까지의 높이의 면내 분포인 상기 도전막의 표면 형상을 모두 더함으로써 얻어지는 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 파워 스펙트럼 밀도 Pr은, 1.0×10-2[㎜-1] 이하의 상기 공간 주파수 fr의 간격마다 산출된 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
한쪽의 상기 주표면과 상기 패턴 형성용 박막의 사이에 다층 반사막을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크의 상기 패턴 형성용 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
- 제 13 항에 기재한 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2021-000517 | 2021-01-05 | ||
| JP2021000517 | 2021-01-05 | ||
| PCT/JP2021/046020 WO2022149417A1 (ja) | 2021-01-05 | 2021-12-14 | マスクブランク用基板、多層反射膜付基板、マスクブランク、転写用マスクの製造方法、及び半導体デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230129012A true KR20230129012A (ko) | 2023-09-05 |
| KR20230129012A9 KR20230129012A9 (ko) | 2024-03-25 |
Family
ID=82357261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237021490A KR20230129012A9 (ko) | 2021-01-05 | 2021-12-14 | 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022149417A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230129012A9 (ko) |
| TW (1) | TW202227899A (ko) |
| WO (1) | WO2022149417A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712336U (ko) | 1980-06-25 | 1982-01-22 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115131A1 (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | 旭硝子株式会社 | Ｅｕｖリソグラフィ光学部材用基材およびその製造方法 |
| US9494851B2 (en) * | 2012-03-28 | 2016-11-15 | Hoya Corporation | Mask blank substrate, substrate with multilayer reflection film, transmissive mask blank, reflective mask, and semiconductor device fabrication method |
| KR102519334B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2023-04-07 | 호야 가부시키가이샤 | 마스크 블랭크용 기판, 마스크 블랭크 및 이들의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법 그리고 반도체 디바이스의 제조 방법 |
| JP6668066B2 (ja) * | 2015-12-18 | 2020-03-18 | Hoya株式会社 | マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法及び露光用マスクの製造方法 |
-
2021
- 2021-12-14 JP JP2022573969A patent/JPWO2022149417A1/ja active Pending
- 2021-12-14 WO PCT/JP2021/046020 patent/WO2022149417A1/ja active Application Filing
- 2021-12-14 KR KR1020237021490A patent/KR20230129012A9/ko unknown
- 2021-12-22 TW TW110148119A patent/TW202227899A/zh unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712336U (ko) | 1980-06-25 | 1982-01-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022149417A1 (ko) | 2022-07-14 |
| WO2022149417A1 (ja) | 2022-07-14 |
| KR20230129012A9 (ko) | 2024-03-25 |
| TW202227899A (zh) | 2022-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11914281B2 (en) | Reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device | |
| KR102055992B1 (ko) | 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 투과형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 블랭크, 투과형 마스크, 반사형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR102305361B1 (ko) | 다층 반사막을 구비한 기판, euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR102165129B1 (ko) | 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 투과형 마스크 블랭크, 투과형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR102239726B1 (ko) | 다층 반사막을 구비한 기판, euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR20190102192A (ko) | 도전막 부착 기판, 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR20220103924A (ko) | 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크, 그리고 반도체 장치의 제조 방법 | |
| US9383637B2 (en) | Substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank for EUV lithography, method of manufacturing reflective mask for EUV lithography and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP7286544B2 (ja) | 多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2012009537A (ja) | 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法 | |
| JP4390418B2 (ja) | Ｅｕｖ露光用反射型マスクブランクおよびｅｕｖ露光用反射型マスク並びに半導体の製造方法 | |
| US20220121109A1 (en) | Substrate for mask blank, substrate with conductive film, substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device | |
| JP7478208B2 (ja) | 反射型マスク、並びに反射型マスクブランク及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2015056423A (ja) | 多層反射膜付き基板、ｅｕｖリソグラフィー用反射型マスクブランク、ｅｕｖリソグラフィー用反射型マスク及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法 | |
| US20240069428A1 (en) | Reflective mask blank, reflective mask, reflective mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method | |
| KR20230129012A (ko) | 마스크 블랭크용 기판, 다층 반사막 부착 기판, 마스크블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법 | |
| WO2022249863A1 (ja) | マスクブランク、反射型マスク及び半導体デバイスの製造方法 | |
| JP7168573B2 (ja) | 多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法 | |
| US20220179304A1 (en) | Mask blank substrate, substrate with multi-layer reflective coating, reflection-type mask blank, reflection-type mask, transmission-type mask blank, transmission-type mask, and semiconductor device production method | |
| KR20240018472A (ko) | 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |