JP2010118520A - Reflection type mask, and method of manufacturing reflection type mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極紫外線(Extreme Ultra Violet；ＥＵＶ)リソグラフィに用いられる反射型マスクに関するものである。 The present invention relates to a reflective mask used in extreme ultra violet (EUV) lithography.
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、ＥＵＶと呼称する）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。なお、ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、たとえば特許文献１に記載された露光用反射型マスクが提案されている。 In recent years, in the semiconductor industry, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography, which is an exposure technology using extreme ultra violet (hereinafter referred to as EUV) light, is promising. Here, EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically, light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm. As a mask used in this EUV lithography, for example, an exposure reflective mask described in Patent Document 1 has been proposed.
このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層膜、該多層膜上に露光光を吸収する吸収層が形成され、上記吸収層を部分的に除去することにより吸収体パターンが形成されたものである。露光機(パターン転写装置)に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体のある部分では吸収され、吸収体のない部分では多層膜により反射された光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。 In such a reflective mask, a multilayer film that reflects exposure light is formed on a substrate, an absorption layer that absorbs exposure light is formed on the multilayer film, and an absorber pattern is formed by partially removing the absorption layer. It is formed. Light incident on the reflective mask mounted on the exposure machine (pattern transfer device) is absorbed by the part with the absorber, and the light image reflected by the multilayer film at the part without the absorber passes through the reflective optical system to the semiconductor substrate. Transcribed above.
反射型マスクにおいては、露光光はマスク面に対し垂直な方向から数度傾いた方向より入射される。従って、吸収体パターンの厚みが厚いと、パターン自身の影が生じ、露光時にパターンのエッジ部分にぼやけなどが生じて鮮明な転写像が得られないため、吸収体の厚みは、薄い方が好ましい。このパターンぼけの問題は特に近年のパターンの微細化に伴い顕著になってきている。 In the reflective mask, the exposure light is incident from a direction inclined several degrees from the direction perpendicular to the mask surface. Accordingly, if the thickness of the absorber pattern is thick, the shadow of the pattern itself is generated, and the edge portion of the pattern is blurred at the time of exposure and a clear transfer image cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the absorber has a small thickness. . This problem of pattern blurring has become particularly noticeable with the recent miniaturization of patterns.
しかしながら、上記パターンぼけを抑制するために吸収体を薄くすると、新たな問題が生じ得る。例えば、図２のような、吸収体のパターンが形成された吸収体転写パターン領域２７を有する反射型マスク２１を用いて、図３のような被転写体３０の４箇所に転写パターンを転写する場合、被転写体３０の各箇所において転写のための露光作業が行われるため、１つの被転写体３０に対して合計４回の露光作業が行われる。通常は転写の際に上記吸収体転写パターン領域２７よりも若干広い領域(図の破線領域)に光を照射するため、被転写体３０の特定の領域は複数回露光(重ね露光)される領域があり、特に被転写体３０の中央部は４回露光されることとなる。通常、ウエハー上から可能な限り多くのチップを取り出すため、吸収体転写パターン領域２７は互いに可能な限り近接して転写される。このため、被転写体３０の中央部の領域では、吸収体転写パターン領域２７でも他の３回の露光の外周領域と重なることとなる。
However, if the absorber is thinned to suppress the pattern blur, a new problem may occur. For example, using the
吸収体の膜厚が十分に厚い場合は、吸収体を有する上記外周領域に照射された光の大部分は吸収体によって吸収されるため、被転写体の特定領域が複数回露光されることによるその後の現像等への影響はほとんどなく、不具合が生じることはなかった。しかしながら吸収体の膜厚を薄くすると当該吸収体による光の吸収力は低下するため、特定の領域が複数回にわたって露光されると、露光後の現像時に精度の高いパターンが得られなくなる等の不具合が生じる。 When the film thickness of the absorber is sufficiently thick, most of the light irradiated to the outer peripheral area having the absorber is absorbed by the absorber, and therefore, the specific area of the transfer object is exposed multiple times. Subsequent development and the like were hardly affected, and no problems occurred. However, if the film thickness of the absorber is reduced, the light absorbing power of the absorber decreases, so if a specific area is exposed multiple times, a high-accuracy pattern cannot be obtained during development after exposure. Occurs.
そこで、吸収体転写パターン領域以外の領域、特に吸収体転写パターン領域の外周領域からの反射光を抑制するために、吸収体転写パターン領域の外周の多層膜等を除去し、基板を露出させることにより遮光枠部を形成することが提案されている。しかしながら、このような遮光枠部が形成されている反射型マスクを、温硫酸やアルカリなどの洗浄薬液で洗浄した場合、上記洗浄薬液により露出している多層膜の側面が侵食されてパーティクルが発生し、当該反射型マスクや洗浄装置を汚染してしまうという不具合が発生する場合がある。 Therefore, in order to suppress the reflected light from the region other than the absorber transfer pattern region, particularly the outer periphery region of the absorber transfer pattern region, the multilayer film on the outer periphery of the absorber transfer pattern region is removed to expose the substrate. It has been proposed to form a light shielding frame. However, when a reflective mask having such a light shielding frame is washed with a cleaning chemical such as warm sulfuric acid or alkali, the side surfaces of the multilayer film exposed by the cleaning chemical are eroded and particles are generated. In some cases, however, the reflective mask and the cleaning device may be contaminated.
洗浄時の多層膜の侵食を防止するために、図４のように、遮光枠部８形成後に保護膜９０を形成することも考えられる。しかしながらこのような保護膜９０を形成した場合は、多層膜３上にも保護膜９０が形成されることとなるため、多層膜３の反射率が低下して所望の反射率を得ることができないという問題があった。
In order to prevent erosion of the multilayer film at the time of cleaning, it is conceivable to form a
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高いパターン転写精度を実現することが可能な反射型マスクを提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a reflective mask capable of realizing high pattern transfer accuracy.
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板の一方の面に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された中間層と、上記中間層上に形成された吸収層とを有する反射型マスクであって、上記吸収層は、上記吸収層が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域を有し、上記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部には、上記多層膜、中間層および吸収層が除去されて上記基板が露出している遮光枠部が形成されており、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜が形成されていることを特徴とする反射型マスクを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption formed on the intermediate layer. The absorber layer has an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern from which the absorber layer has been partially removed is formed, and the absorber transfer pattern region At least a part of the outer periphery is formed with a light shielding frame portion from which the multilayer film, intermediate layer and absorption layer are removed and the substrate is exposed, and only the side surface where the multilayer film is exposed in the light shielding frame portion. And a reflective mask having a protective oxide film resistant to cleaning with a cleaning chemical.
本発明の反射型マスクには遮光枠部が形成されているため、吸収体の膜厚が薄い場合でも、吸収体転写パターン領域以外の領域からの反射光による重ね露光を防止することができ、吸収体転写パターン領域のパターンを高い精度で被転写体に転写することができる。また、上記遮光枠部を形成したことによって露出した多層膜の側面には、上記洗浄薬液による洗浄に対する耐性を有する保護用酸化皮膜が形成されているため、反射型マスクに用いられる洗浄薬液によって多層膜が侵食等されることを防止することができ、異物等の発生を抑制することができる。 Since the light-shielding frame portion is formed in the reflective mask of the present invention, even when the thickness of the absorber is thin, it is possible to prevent overexposure by reflected light from regions other than the absorber transfer pattern region, The pattern of the absorber transfer pattern region can be transferred to the transfer target with high accuracy. Further, since a protective oxide film having resistance to cleaning by the cleaning chemical solution is formed on the side surface of the multilayer film exposed by forming the light shielding frame portion, the multilayer film is formed by the cleaning chemical solution used for the reflective mask. It is possible to prevent the film from being eroded and the like, and to suppress the generation of foreign matters and the like.
上記発明においては、上記保護用酸化皮膜の膜厚が２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましい。保護用酸化皮膜の膜厚が上記範囲に満たない場合は、上記洗浄薬液による洗浄に対する耐性が十分に得られない可能性がある。一方、保護用酸化皮膜の膜厚が上記範囲を超える場合は、上記保護用酸化皮膜の形成のための時間やコストが増加し、製造効率上好ましくない。 In the said invention, it is preferable that the film thickness of the said protective oxide film exists in the range of 2 nm-10 nm. When the thickness of the protective oxide film is less than the above range, there is a possibility that sufficient resistance to cleaning with the cleaning chemical solution cannot be obtained. On the other hand, when the thickness of the protective oxide film exceeds the above range, the time and cost for forming the protective oxide film increase, which is not preferable in terms of production efficiency.
上記発明においては、上記保護用酸化皮膜が、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面を強制的に酸化することにより形成されたものであることが好ましい。このように保護用酸化皮膜を形成することにより、洗浄薬液による洗浄に対する所望の耐性を有する保護用酸化皮膜を容易に形成することができる。 In the said invention, it is preferable that the said protective oxide film is formed by forcibly oxidizing the side surface in which the said multilayer film in the said light shielding frame part was exposed. By forming the protective oxide film in this way, it is possible to easily form a protective oxide film having a desired resistance to cleaning with a cleaning chemical solution.
また、上記発明においては、上記遮光枠部が、上記吸収体転写パターン領域の外周全面に形成されていることが好ましい。これにより、吸収体転写パターン領域以外の領域による光の反射を効果的に抑制することができ、パターン転写精度を向上させることができるからである。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the said light-shielding frame part is formed in the outer periphery whole surface of the said absorber transfer pattern area | region. Thereby, reflection of light by an area other than the absorber transfer pattern area can be effectively suppressed, and the pattern transfer accuracy can be improved.
さらに、上記発明においては、上記基板の他方の面に導電膜が形成されていることが好ましい。これにより、露光時に反射型マスクを容易、かつ、強固に露光装置に固定することが可能となり、パターン転写精度および製造効率を向上させることができるからである。 Furthermore, in the said invention, it is preferable that the electrically conductive film is formed in the other surface of the said board | substrate. This is because the reflective mask can be easily and firmly fixed to the exposure apparatus during exposure, and the pattern transfer accuracy and manufacturing efficiency can be improved.
また、本発明は、基板と、上記基板の一方の面に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された中間層と、上記中間層上に形成された吸収層とを有し、上記吸収層は上記吸収層が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域を有する反射型マスクの製造方法であって、上記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部に、上記多層膜、中間層および吸収層が除去されて上記基板が露出している遮光枠部を形成する遮光枠部形成工程と、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜を形成する保護用酸化皮膜形成工程と、上記保護用酸化皮膜が形成された反射型マスクを洗浄薬液により洗浄する洗浄工程とを有することを特徴とする反射型マスクの製造方法を提供する。 Further, the present invention has a substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption layer formed on the intermediate layer, The absorption layer is a method for manufacturing a reflective mask having an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern from which the absorber layer has been partially removed is formed, wherein at least one of the outer peripheries of the absorber transfer pattern region A light-shielding frame part forming step for forming a light-shielding frame part in which the multilayer film, the intermediate layer and the absorption layer are removed and the substrate is exposed, and only the side surface where the multilayer film in the light-shielding frame part is exposed. And a protective oxide film forming step for forming a protective oxide film resistant to cleaning with a cleaning chemical solution, and a cleaning step for cleaning the reflective mask on which the protective oxide film is formed with a cleaning chemical solution. Reflective features To provide a method of manufacturing a mask.
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、遮光枠部が形成され、かつ、異物の発生が抑制された、高いパターン転写精度を実現することが可能である反射型マスクを製造することができる。 According to the reflective mask manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a reflective mask that is capable of realizing high pattern transfer accuracy in which a light shielding frame is formed and the generation of foreign matter is suppressed. it can.
本発明の反射型マスクを用いることにより、高いパターン転写精度を実現することが可能であるという効果を奏する。 By using the reflective mask of the present invention, there is an effect that high pattern transfer accuracy can be realized.
以下、本発明の反射型マスク、および、反射型マスクの製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the reflective mask of the present invention and the manufacturing method of the reflective mask will be described in detail.
Ａ．反射型マスク
本発明の反射型マスクは、基板と、上記基板の一方の面に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された中間層と、上記中間層上に形成された吸収層とを有する反射型マスクであって、上記吸収層は、上記吸収層が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域を有し、上記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部には、上記多層膜、中間層および吸収層が除去されて上記基板が露出している遮光枠部が形成されており、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜が形成されていることを特徴とするものである。
A. Reflective Mask The reflective mask of the present invention includes a substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption layer formed on the intermediate layer. The absorption layer has an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern from which the absorption layer is partially removed is formed, and an outer periphery of the absorber transfer pattern region At least part of the light-shielding frame is formed with a light-shielding frame part from which the multilayer film, intermediate layer and absorption layer are removed and the substrate is exposed, and only on the side surface where the multilayer film is exposed in the light-shielding frame part. A protective oxide film having resistance to cleaning with a cleaning chemical solution is formed.
本発明の反射型マスクについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の反射型マスクの一例を示す模式図であり、図１(ａ)は図１(ｂ)のＡ−Ａ線断面図である。図１(ａ)に例示するように、反射型マスク１においては、基板２上に多層膜３、中間層４および吸収層５がこの順に積層され、基板２の多層膜３、中間層４および吸収層５が形成されている面の反対側の面に導電膜６が形成されている。また、上記吸収層５には、上記吸収層５が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域７が形成されている。上記吸収体転写パターン領域７の外周には、上記多層膜３、中間層４および吸収層５が除去され、基板２が露出している遮光枠部８が形成されている。さらに、上記遮光枠部８内の上記多層膜３が露出した側面のみには、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜９が形成されている。
図１(ｂ)の平面図においては、基板２上の中央に位置する網掛け部分が吸収体転写パターン領域７である。また、上記吸収体転写パターン領域７の外周を取り囲む２本の黒い太枠の間の領域が遮光枠部８であり、上記２本の太枠部分が保護用酸化皮膜９が形成されている領域である。なお、図１(ｂ)は、基板２における吸収体転写パターン領域７、と、遮光枠部８と、保護用酸化皮膜９との配置を示すことを目的としているため、多層膜、中間層および吸収層は省略されている。
The reflective mask of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a reflective mask according to the present invention, and FIG. 1 (a) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 (b). As illustrated in FIG. 1A, in the reflective mask 1, a multilayer film 3, an intermediate layer 4 and an
In the plan view of FIG. 1B, the shaded portion located in the center on the
このように、本発明の反射型マスクにおいては、遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに保護用酸化皮膜が形成されているため、反射型マスクに用いられる洗浄薬液によって多層膜が侵食等されることなく、侵食等された多層膜が異物となることを抑制することができる。そのため、遮光枠部が形成されている場合でも、異物の発生が少なくすることができ、このような反射型マスクを用いることにより高いパターン転写精度を実現することが可能である。 As described above, in the reflective mask of the present invention, the protective oxide film is formed only on the side surface where the multilayer film is exposed in the light shielding frame, so that the multilayer film is eroded by the cleaning chemical used in the reflective mask. It is possible to prevent the eroded multilayer film from becoming a foreign substance without being equalized. Therefore, even when the light shielding frame is formed, the generation of foreign matters can be reduced, and high pattern transfer accuracy can be realized by using such a reflective mask.
なお、本願明細書においては、上記吸収層を部分的に除去することにより形成されたパターンを「吸収体転写パターン」とし、当該吸収体転写パターンが形成されている領域を「吸収体転写パターン領域」とする。また、「吸収体」とは、上記吸収体転写パターンにおける、上記吸収層が除去されなかった部分を意味するものとする。
また、特に断りのない限り、「基板の一方の面」とは、基板の多層膜、中間層、および吸収層（吸収体）が形成されている側の面を意味し、「基板の他方の面」とは、上記多層膜等が形成されている面とは反対側の面を意味するものとする。
In the present specification, a pattern formed by partially removing the absorbent layer is referred to as an “absorber transfer pattern”, and a region where the absorber transfer pattern is formed is referred to as an “absorber transfer pattern region”. " The “absorber” means a portion of the absorber transfer pattern where the absorption layer has not been removed.
Unless otherwise specified, “one side of the substrate” means the side of the substrate on which the multilayer film, intermediate layer, and absorption layer (absorber) are formed. The “surface” means a surface opposite to the surface on which the multilayer film or the like is formed.
以下、本発明の反射型マスクにおける各構成について説明する。 Hereinafter, each structure in the reflective mask of this invention is demonstrated.
１．遮光枠部
本発明の反射型マスクにおいては、上記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部に、上記多層膜、中間層および吸収層が除去されて上記基板が露出している遮光枠部が形成されている。このような遮光枠部を吸収体転写パターン領域の外周に形成することにより、吸収体転写パターン領域以外の領域からの光の反射を抑制することができ、被転写体の特定の領域が複数回露光されることによる現像等における不具合を防止することができ、高いパターン転写精度を実現することが可能となる。
1. Light-shielding frame portion In the reflective mask of the present invention, a light-shielding frame portion where the multilayer film, the intermediate layer, and the absorption layer are removed and the substrate is exposed at least at a part of the outer periphery of the absorber transfer pattern region. Is formed. By forming such a light-shielding frame portion on the outer periphery of the absorber transfer pattern region, it is possible to suppress the reflection of light from regions other than the absorber transfer pattern region, and a specific region of the transfer object can be moved a plurality of times. Problems such as development due to exposure can be prevented, and high pattern transfer accuracy can be realized.
本発明において上記遮光枠部は、吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部に形成されていればよいが、吸収体転写パターン領域以外の領域による光の反射をより効果的に抑制するために、上記吸収体転写パターン領域の外周全面に形成されていることが好ましい。 In the present invention, the light shielding frame may be formed on at least a part of the outer periphery of the absorber transfer pattern region, but in order to more effectively suppress light reflection by regions other than the absorber transfer pattern region. It is preferable that the absorber is formed on the entire outer periphery of the absorber transfer pattern region.
上記遮光枠部の寸法等は、重ね露光による不具合を防止することができるものであれば特に限定されるものではなく、反射型マスクの寸法や、光が照射される領域の寸法等により適宜調整することができる。一般的には５ｍｍ以上の幅を有する溝状の遮光枠部を吸収体転写パターン領域の外周に、好ましくは吸収体転写パターン領域以外の全領域に遮光枠部を形成することにより、上述した不具合を防止することができる。 The size of the light shielding frame is not particularly limited as long as it can prevent problems due to overexposure, and is appropriately adjusted depending on the size of the reflective mask, the size of the region irradiated with light, and the like. can do. In general, a groove-shaped light shielding frame portion having a width of 5 mm or more is formed on the outer periphery of the absorber transfer pattern region, preferably in the entire region other than the absorber transfer pattern region. Can be prevented.
このような遮光枠部の形成は、多層膜等を部分的に除去し、基板を露出させることができる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば塩素プラズマエッチングやフッ素プラズマエッチング等により、多層膜等を除去し、基板を露出させることにより形成することができる。塩素プラズマエッチングの際には、例えば四塩化炭素(ＣＣｌ４)、塩化水素(ＨＣｌ)、四フッ化炭素(ＣＦ４)、六フッ化炭素(Ｃ２Ｆ６)、六フッ化硫黄(ＳＦ６)、トリフルオロメタン(ＣＨＦ３)等のガスを単独で、またはこれらのガスを複数組み合せて用いることができる。また、フッ素プラズマエッチングの際には、例えば塩素(Ｃｌ２)、四塩化炭素(ＣＣｌ４)、塩化水素(ＨＣｌ)等のガスを単独で、またはこれらのガスを複数組み合せて用いることができる。 The formation of such a light-shielding frame is not particularly limited as long as it is a method capable of partially removing the multilayer film and exposing the substrate, but for example, by chlorine plasma etching or fluorine plasma etching It can be formed by removing the multilayer film and exposing the substrate. In chlorine plasma etching, for example, carbon tetrachloride (CCl 4 ), hydrogen chloride (HCl), carbon tetrafluoride (CF 4 ), carbon hexafluoride (C 2 F 6 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ). ), Trifluoromethane (CHF 3 ), etc., can be used alone or in combination of a plurality of these gases. In the fluorine plasma etching, for example, a gas such as chlorine (Cl 2 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ), hydrogen chloride (HCl), or the like can be used alone or in combination.
プラズマエッチングによる遮光部の形成の際、一般的には速度約１０〜１００標準立方センチメートル毎分(ｓｃｃｍ)で反応性ガスを供給する。任意で、ヘリウム(Ｈｅ)またはアルゴン(Ａｒ)等のキャリアガスを流量約５０〜２００ｓｃｃｍで供給してもよい。この際処理チャンバ内の圧力は通常約４０ｍＴｏｒｒ未満に制御され、一般的には約１〜約１０ｍＴｏｒｒ、例えば２ｍＴｏｒｒとなるように制御される。 When forming the light shielding part by plasma etching, the reactive gas is generally supplied at a rate of about 10 to 100 standard cubic centimeters per minute (sccm). Optionally, a carrier gas such as helium (He) or argon (Ar) may be supplied at a flow rate of about 50-200 sccm. In this case, the pressure in the processing chamber is usually controlled to be less than about 40 mTorr, and is generally controlled to be about 1 to about 10 mTorr, for example, 2 mTorr.
上記プラズマエッチングにおいてプラズマは、例えば約３００〜６００ＷのＲＦ電力をプラズマ電源から処理チャンバのアンテナに印加することにより、上記反応性ガスから形成することができる。また、基板バイアス電力を印加してマスクをバイアスしてもよい。バイアス電力は約６００Ｗ未満であってもよく、一般的には２０〜約１５０Ｗである。この際のバイアス電力の周波数は通常約１〜２０ＭＨｚである。 In the plasma etching, plasma can be formed from the reactive gas, for example, by applying RF power of about 300 to 600 W from a plasma power source to the antenna of the processing chamber. Further, the mask may be biased by applying a substrate bias power. The bias power may be less than about 600 W and is typically 20 to about 150 W. The frequency of the bias power at this time is usually about 1 to 20 MHz.
上記バイアス電力は任意でパルス伝送してもよい。例えばバイアス電力は負荷サイクル約１０〜９５％でパルス伝送してもよく、また、バイアス電源はパルス周波数約１〜１０ｋＨｚ、負荷サイクル約１０〜約９５％で約６００ワット未満のＲＦ電力を供給するように構成されていてもよい。さらに、処理中のカソード温度は通常約１５〜３０℃に維持されており、チャンバ壁部温度は通常約５０〜８０℃に維持される。 The bias power may be arbitrarily pulsed. For example, the bias power may be pulsed at a duty cycle of about 10 to 95%, and the bias power supply provides RF power of less than about 600 watts at a pulse frequency of about 1 to 10 kHz and a duty cycle of about 10 to about 95%. It may be configured as follows. Further, the cathode temperature during processing is typically maintained at about 15-30 ° C, and the chamber wall temperature is typically maintained at about 50-80 ° C.
また、本発明においては、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜が形成されている。遮光枠部を形成するために上記多層膜等を部分的に除去した結果、多層膜の側面が露出された場合でも、上記露出している多層膜の側面に保護用酸化皮膜を形成することにより、洗浄薬液により上記多層膜が侵食等されて、異物となることを防止することができる。この際「洗浄薬液」とは、反射型マスクの製造工程において異物、レジスト等を除去することを目的として用いられる液体を意味するものとする。また、「洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する」とは、上記洗浄薬液と接触しても、侵食、溶解等されて異物、汚染等を発生させないことを意味するものとする。 In the present invention, a protective oxide film having resistance to cleaning with a cleaning chemical solution is formed only on the side surface of the light shielding frame portion where the multilayer film is exposed. Even when the side surface of the multilayer film is exposed as a result of partial removal of the multilayer film or the like to form the light shielding frame, a protective oxide film is formed on the side surface of the exposed multilayer film. It is possible to prevent the multilayer film from being eroded by the cleaning chemical and becoming a foreign substance. In this case, the “cleaning chemical” means a liquid used for the purpose of removing foreign substances, resists and the like in the manufacturing process of the reflective mask. Further, “tolerant to cleaning with a cleaning chemical solution” means that even if it comes into contact with the cleaning chemical solution, it does not erode, dissolve, etc. to generate foreign matter, contamination, or the like.
さらに、本発明において上記保護用酸化皮膜は、上記多層膜が露出した側面のみに形成されており、反射型マスクにおける光を反射する(吸収体転写パターン領域内において、吸収層が除去された)領域の上面には形成されていない。そのため、反射型マスクの反射率を低下させることなく、異物の発生を抑制することができる。 Further, in the present invention, the protective oxide film is formed only on the side surface where the multilayer film is exposed, and reflects the light in the reflective mask (the absorber layer is removed in the absorber transfer pattern region). It is not formed on the upper surface of the region. Therefore, it is possible to suppress the generation of foreign matters without reducing the reflectance of the reflective mask.
上記保護用酸化皮膜は、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面を強制的に酸化することにより形成されたものであることが好ましい。このように保護用酸化皮膜を形成することにより、洗浄薬液による洗浄に対する耐性が高い保護用酸化皮膜を容易に形成することができる。 The protective oxide film is preferably formed by forcibly oxidizing the side surface of the light shielding frame portion where the multilayer film is exposed. By forming the protective oxide film in this way, it is possible to easily form a protective oxide film having high resistance to cleaning with a cleaning chemical solution.
本発明において「強制的に酸化することにより形成された保護用酸化皮膜」とは、人為的に酸化処理を行うことにより形成された酸化皮膜を意味する。反射型マスクの多層膜に用いられるＭｏ／Ｓｉ等の材料は、大気に曝されることにより表面が酸化され、酸化物の膜がその表面に形成される場合がある(自然酸化)。しかしながら本発明における「強制的に酸化されることにより形成された保護用酸化皮膜」とは、このような自然酸化によって形成された皮膜を含むものではない。自然酸化によって形成された皮膜は、通常１ｎｍに満たない極めて薄いものであるため、洗浄薬液等による侵食等から多層膜を保護する能力が十分ではない場合が多いからである。 In the present invention, the “protective oxide film formed by forcibly oxidizing” means an oxide film formed by artificially performing an oxidation treatment. A material such as Mo / Si used for the multilayer film of the reflective mask may be oxidized on the surface by exposure to the atmosphere, and an oxide film may be formed on the surface (natural oxidation). However, the “protective oxide film formed by forced oxidation” in the present invention does not include a film formed by such natural oxidation. This is because the film formed by natural oxidation is extremely thin, usually less than 1 nm, and therefore the ability to protect the multilayer film from erosion by a cleaning chemical or the like is often insufficient.
本発明においては、上記保護用酸化皮膜の膜厚は２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内、中でも２ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることが好ましい。保護用酸化皮膜の膜厚が上記範囲に満たない場合は、洗浄薬液による洗浄に対する耐性が十分に得られないことがある。一方、保護用酸化皮膜の膜厚が上記範囲を超える場合、そのような厚い保護用酸化皮膜を形成することは難しく、形成のための時間やコストが増加するため、製造効率上好ましくない。 In the present invention, the thickness of the protective oxide film is preferably in the range of 2 nm to 10 nm, and more preferably in the range of 2 nm to 5 nm. When the thickness of the protective oxide film is less than the above range, sufficient resistance to cleaning with a cleaning chemical solution may not be obtained. On the other hand, when the thickness of the protective oxide film exceeds the above range, it is difficult to form such a thick protective oxide film, which increases the time and cost for formation, which is not preferable in terms of production efficiency.
このような保護用酸化皮膜の形成方法は、遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみを酸化することができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な酸化方法により上記保護用酸化皮膜を形成することができる。例えば、酸素プラズマ、酸素存在下における紫外線照射等により露出している多層膜の側面を強制的に酸化することにより形成することができる。このような保護用酸化皮膜は、多層膜等を除去して遮光枠部を形成するためのプラズマエッチング等を行った後に、同じチャンバ内に酸素プラズマを流す、または、上記チャンバ内を酸素で充たして紫外線を照射することにより形成することもできる。 The method for forming such a protective oxide film is not particularly limited as long as it can oxidize only the side surface of the light shielding frame portion where the multilayer film is exposed. An oxide film can be formed. For example, it can be formed by forcibly oxidizing the side surface of the multilayer film exposed by oxygen plasma, ultraviolet irradiation in the presence of oxygen, or the like. Such a protective oxide film is formed by removing the multilayer film or the like and performing plasma etching or the like for forming a light shielding frame, and then flowing oxygen plasma in the same chamber or filling the chamber with oxygen. It can also be formed by irradiating with ultraviolet rays.
上記保護用酸化皮膜の形成は、多層膜を侵食等する可能性がある温硫酸等の洗浄薬液を用いる工程の前であれば、反射型マスクの製造工程におけるいずれの段階で行ってもよい。反射型マスクの製造においては、吸収層の上にレジスト層を形成し、上記吸収層をパターニングすることが一般的に行われるが、吸収層のパターニングの際に遮光枠部を形成し、上記保護用酸化皮膜を形成した後に上記レジスト層の除去を行ってもよい。また、上記レジスト層を除去するための洗浄薬液が多層膜を侵食等しないものである場合は、上記レジスト層を除去した後に上記保護用酸化皮膜を形成してもよいが、多層膜を侵食等する可能性がある温硫酸等の洗浄薬液を用いてレジストの除去を行う場合は、レジスト除去の前に上記保護用酸化皮膜を形成する必要がある。レジストを除去するための洗浄薬液によって上記多層膜が侵食等されることを防止する観点から、本発明においては上記保護用酸化皮膜を形成した後に上記レジスト層を除去することが好ましい。 The protective oxide film may be formed at any stage in the production process of the reflective mask as long as it is before the process using a cleaning chemical such as warm sulfuric acid that may erode the multilayer film. In the production of a reflective mask, a resist layer is formed on an absorption layer and the absorption layer is generally patterned. However, when the absorption layer is patterned, a light shielding frame is formed to protect the protection layer. The resist layer may be removed after the oxide film is formed. When the cleaning chemical for removing the resist layer does not erode the multilayer film, the protective oxide film may be formed after the resist layer is removed, but the multilayer film is eroded. In the case where the resist is removed using a cleaning chemical solution such as warm sulfuric acid that may be removed, it is necessary to form the protective oxide film before removing the resist. From the viewpoint of preventing the multilayer film from being eroded by a cleaning chemical for removing the resist, in the present invention, it is preferable to remove the resist layer after forming the protective oxide film.
また、上記レジスト層を除去する際に濃度が濃い現像液を用いると、上記レジスト層の表面に硬化膜ができる場合がある。このような硬化膜を除去するために酸素プラズマを用いることがあるが、このような場合は上記硬化膜の除去と同時に上記保護用酸化皮膜を形成してもよい。 Further, when a developing solution having a high concentration is used when removing the resist layer, a cured film may be formed on the surface of the resist layer. In order to remove such a cured film, oxygen plasma may be used. In such a case, the protective oxide film may be formed simultaneously with the removal of the cured film.
２．多層膜
本発明に用いられる多層膜は、上記基板上に形成されるものであり、本発明の反射型マスクを用いたリソグラフィにおいて露光光を反射するものである。
2. Multilayer Film The multilayer film used in the present invention is formed on the substrate and reflects exposure light in lithography using the reflective mask of the present invention.
本発明の反射型マスクに用いられる多層膜の材料としては、一般的に反射型マスクの多層膜に使用されるものを用いることができ、中でも、ＥＵＶ光に対する反射率が極めて高い材料を用いることが好ましい。反射型マスク使用時においてコントラストを高めることができるからである。例えば、ＥＵＶ光を反射する多層膜としては、通常、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜が用いられる。また、特定の波長域で高い反射率が得られる多層膜として、例えば、Ｒｕ／Ｓｉの周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅの周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物の周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏの周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜等も用いることができる。 As a material for the multilayer film used in the reflective mask of the present invention, a material generally used for the multilayer film of the reflective mask can be used, and among them, a material having extremely high reflectivity with respect to EUV light should be used. Is preferred. This is because the contrast can be increased when the reflective mask is used. For example, a Mo / Si periodic multilayer film is usually used as the multilayer film that reflects EUV light. In addition, as a multilayer film having a high reflectance in a specific wavelength range, for example, a Ru / Si periodic multilayer film, a Mo / Be periodic multilayer film, a Mo compound / Si compound periodic multilayer film, and a Si / Nb period A multilayer film, a periodic multilayer film of Si / Mo / Ru, a periodic multilayer film of Si / Mo / Ru / Mo, a periodic multilayer film of Si / Ru / Mo / Ru, and the like can also be used.
本発明においては、上記の多層膜の材料の中でも、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜を形成しやすい材料が好ましい。具体的にはＭｏ／Ｓｉ等が好ましい。 In the present invention, among the materials for the multilayer film, a material that can easily form a protective oxide film having resistance to cleaning with a cleaning chemical solution is preferable. Specifically, Mo / Si or the like is preferable.
多層膜を構成する各層の膜厚や、各層の積層数としては、ＥＵＶ光波長および使用する材料に応じて異なるものであり、適宜調整される。例えば、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜としては、数ｎｍ程度の厚さのＭｏ膜とＳｉ膜とが４０層〜６０層ずつ積層された多層膜を用いることができる。 The film thickness of each layer constituting the multilayer film and the number of stacked layers are different depending on the EUV light wavelength and the material to be used, and are appropriately adjusted. For example, as the Mo / Si periodic multilayer film, a multilayer film in which a Mo film and a Si film having a thickness of about several nm are stacked by 40 to 60 layers can be used.
多層膜の厚みとしては、例えば２８０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度とすることができる。 The thickness of the multilayer film can be, for example, about 280 nm to 420 nm.
多層膜の成膜方法としては、例えば、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などが用いられる。また、多層膜をパターン状に形成する方法としては、非形成部に物理的なマスクを介した蒸着法やフォトリソグラフィー法を用いることができる。 As a method for forming the multilayer film, for example, an ion beam sputtering method, a magnetron sputtering method, or the like is used. As a method for forming the multilayer film in a pattern, an evaporation method or a photolithography method through a physical mask can be used for the non-formed part.
３．中間層
本発明の反射型マスクにおいて中間層を構成する層としては、例えば、反射型マスクの使用中等に多層膜が酸化されることを防止するためや、反射型マスクの洗浄時の保護のために設けられるキャッピング層、および、吸収層をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際や、回路パターンの欠陥修正をする際に多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるバッファー層（エッチングストッパー層とも称する。）が挙げられる。
3. Intermediate layer As a layer constituting the intermediate layer in the reflective mask of the present invention, for example, to prevent the multilayer film from being oxidized during the use of the reflective mask, or to protect the reflective mask during cleaning. A buffer layer (etching) is provided to prevent damage to the multilayer film when the capping layer and absorption layer provided on the substrate are subjected to pattern etching by a method such as dry etching or when a defect in the circuit pattern is corrected. Also referred to as a stopper layer).
中間層は、キャッピング層であってもよく、バッファー層であってもよく、キャッピング層およびバッファー層が積層されたものであってもよい。中でも、中間層は、少なくともキャッピング層を有することが好ましい。すなわち、中間層は、キャッピング層であるか、キャッピング層およびバッファー層が積層されたものであることが好ましい。
キャッピング層およびバッファー層が積層されている場合は、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファー層の順に形成される。
以下、キャッピング層およびバッファー層についてそれぞれ説明する。
The intermediate layer may be a capping layer, a buffer layer, or a laminate of a capping layer and a buffer layer. Especially, it is preferable that an intermediate | middle layer has a capping layer at least. That is, the intermediate layer is preferably a capping layer or a laminate of a capping layer and a buffer layer.
When the capping layer and the buffer layer are laminated, the capping layer and the buffer layer are usually formed in this order on the multilayer film.
Hereinafter, each of the capping layer and the buffer layer will be described.
（１）キャッピング層
本発明に用いられるキャッピング層は、中間層を構成する層であり、多層膜上に多層膜の酸化防止や反射型マスク洗浄時の保護のために設けられるものである。キャッピング層が形成されていることにより、多層膜の最表面がＳｉ膜やＲｕ膜である場合には、Ｓｉ膜やＲｕ膜が酸化されるのを防ぐことができる。Ｓｉ膜やＲｕ膜が酸化されると、多層膜の反射率が低下するおそれがある。
(1) Capping layer The capping layer used in the present invention is a layer constituting an intermediate layer, and is provided on the multilayer film for the purpose of preventing the multilayer film from being oxidized and protecting the reflective mask during cleaning. By forming the capping layer, when the outermost surface of the multilayer film is a Si film or a Ru film, the Si film or the Ru film can be prevented from being oxidized. If the Si film or the Ru film is oxidized, the reflectance of the multilayer film may be reduced.
キャッピング層の材料としては、上記機能を発現するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＳｉやＲｕ等が挙げられる。 The material for the capping layer is not particularly limited as long as it exhibits the above functions, and examples thereof include Si and Ru.
また、キャッピング層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜１５ｎｍ程度とすることができる。 Moreover, as thickness of a capping layer, it can be set as about 2 nm-15 nm, for example.
キャッピング層の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。また、キャッピング層をパターン状に形成する方法としては、非形成部に物理的なマスクを介したスパッタリング法やフォトリソグラフィー法を用いることができる。 Examples of the method for forming the capping layer include a sputtering method. Further, as a method for forming the capping layer in a pattern, a sputtering method or a photolithography method through a physical mask can be used for the non-formed portion.
（２）バッファー層
本発明に用いられるバッファー層は、中間層を構成する層であり、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を吸収する吸収層をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際や、回路パターンの欠陥修正をする際に、下層の多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるものである。バッファー層が形成されていることにより、吸収層をパターニングする際や、回路パターンの欠陥修正をする際に、多層膜がエッチングによるダメージを受けるのを防止することができる。
(2) Buffer layer The buffer layer used in the present invention is a layer constituting an intermediate layer, and when an absorption layer that absorbs EUV light used for EUV exposure is subjected to pattern etching by a method such as dry etching, a circuit pattern This is provided to prevent damage to the underlying multilayer film when correcting the defect. By forming the buffer layer, the multilayer film can be prevented from being damaged by etching when the absorption layer is patterned or when the defect of the circuit pattern is corrected.
バッファー層の材料としては、耐エッチング性の高いものであれば特に限定されるものではないが、通常、吸収層とエッチング特性の異なる材料、すなわち吸収層とのエッチング選択比が大きい材料が用いられる。吸収層エッチング時におけるバッファー層および吸収層のエッチング選択比は３０以上であることが好ましく、より好ましくは５０以上、さらに好ましくは１００以上である。さらに、バッファー層の材料としては、低応力で、平滑性に優れた材料であることが好ましい。特にバッファー層の平滑性は、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましい。このような観点から、バッファー層の材料は、微結晶またはアモルファス構造であることが好ましい。
このようなバッファー層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
The material of the buffer layer is not particularly limited as long as it has a high etching resistance, but a material having a different etching characteristic from that of the absorption layer, that is, a material having a large etching selectivity with the absorption layer is usually used. . The etching selectivity of the buffer layer and the absorption layer during the absorption layer etching is preferably 30 or more, more preferably 50 or more, and still more preferably 100 or more. Furthermore, the material for the buffer layer is preferably a material having low stress and excellent smoothness. In particular, the smoothness of the buffer layer is preferably 0.3 nmRms or less. From such a viewpoint, it is preferable that the material of the buffer layer has a microcrystalline or amorphous structure.
Examples of such a buffer layer material include SiO 2 , Al 2 O 3 , Cr, and CrN.
また、バッファー層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜３０ｎｍ程度とすることができる。 Further, the thickness of the buffer layer can be, for example, about 2 nm to 30 nm.
バッファー層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法などが挙げられる。ＳｉＯ2を用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＳｉＯ2ターゲットを用いてＡｒガス雰囲気下で、多層膜上にＳｉＯ2を成膜するのが好ましい。また、バッファー層をパターン状に形成する方法としては、非形成部に物理的なマスクを介した蒸着法やフォトリソグラフィー法を用いることができる。 Examples of the method for forming the buffer layer include a magnetron sputtering method and an ion beam sputtering method. When SiO 2 is used, it is preferable to form SiO 2 on the multilayer film in an Ar gas atmosphere using an SiO 2 target by RF magnetron sputtering. As a method for forming the buffer layer in a pattern, an evaporation method or a photolithography method through a physical mask can be used for the non-formed part.
また、上記バッファー層をパターニングする方法は、バッファー層の下層である多層膜に損傷を与えることなくバッファー層を部分的に除去できる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的に用いられるドライエッチング法、ウエットエッチング法等によってバッファー層のパターニングをすることができる。 The method for patterning the buffer layer is not particularly limited as long as it is a method that can partially remove the buffer layer without damaging the multilayer film that is the lower layer of the buffer layer, and is generally used. The buffer layer can be patterned by a dry etching method, a wet etching method, or the like.
４．吸収層
本発明に用いられる吸収層は、上記中間層上に形成されるものであり、本発明の反射型マスクを用いたリソグラフィにおいて露光光を吸収するものである。
4). Absorbing layer The absorbing layer used in the present invention is formed on the intermediate layer, and absorbs exposure light in lithography using the reflective mask of the present invention.
反射型マスクにおいては、吸収層の膜厚を薄くすることにより、露光時に吸収体転写パターン自身の影が生じることを抑制し、鮮明な転写像を得ることができるため、吸収層の膜厚は薄い方が好ましい。一方、ＥＵＶ吸収効率を維持するため、吸収層には一定以上の膜厚が必要である。そのため、本発明においては、吸収層の膜厚が３０ｎｍ〜９０ｎｍの範囲内、中でも５０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲であることが好ましい。また、上記範囲内の薄い膜厚の吸収層とした場合に、上述した重ね露光による不具合を防止するために遮光枠部が特に必要となり、当該遮光枠部を設けたことによる不具合を防止するために、上記保護用酸化皮膜が特に必要となる。すなわち、吸収層の膜厚が薄い場合に、上記保護用酸化皮膜を設けることの効果がより顕著となる。 In a reflective mask, by reducing the film thickness of the absorbing layer, it is possible to suppress the shadow of the absorber transfer pattern itself during exposure and to obtain a clear transfer image. A thinner one is preferred. On the other hand, in order to maintain EUV absorption efficiency, the absorption layer needs to have a certain thickness or more. Therefore, in this invention, it is preferable that the film thickness of an absorption layer exists in the range of 30 nm-90 nm, especially the range of 50 nm-60 nm. In addition, in the case of an absorption layer having a thin film thickness within the above range, a light-shielding frame portion is particularly necessary to prevent the above-described problems caused by overexposure, and in order to prevent problems caused by providing the light-shielding frame parts. In addition, the protective oxide film is particularly necessary. That is, when the absorption layer is thin, the effect of providing the protective oxide film becomes more prominent.
吸収層の材料としては、ＥＵＶ光を吸収可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔａを主成分とする材料、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料等が用いられる。さらに、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＷＮ、ＴｉＮ等も使用可能である。 The material of the absorption layer is not particularly limited as long as it can absorb EUV light. For example, Ta, TaN, Ta as a main component, Cr, Cr as a main component, N, O, A material containing at least one component selected from C is used. Furthermore, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, WN, TiN, etc. can be used.
吸収層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法などが用いられる。 As a method for forming the absorption layer, for example, a magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, a CVD method, a vapor deposition method, or the like is used.
本発明の反射型マスクにおいて、上記吸収層は吸収体転写パターン領域を有する。上記吸収体転写パターン領域は、上記吸収層を部分的に除去することによって吸収体の有無による吸収体転写パターンが形成されている領域であり、この吸収体転写パターン領域のパターンが被転写体に転写される。 In the reflective mask of the present invention, the absorption layer has an absorber transfer pattern region. The absorber transfer pattern region is a region where an absorber transfer pattern is formed depending on the presence or absence of an absorber by partially removing the absorber layer, and the pattern of the absorber transfer pattern region is applied to the transfer target. Transcribed.
上記吸収体転写パターンを形成する方法としては、通常、フォトリソグラフィー法が用いられる。具体的には、多層膜および中間層が形成された基板上に吸収層を形成し、この吸収層上にレジスト層を形成し、レジスト層をパターニングし、レジストパターンをマスクとして吸収層をエッチングし、残存するレジストパターンを除去して、吸収体のパターンを形成する。フォトリソグラフィー法としては、一般的な方法を用いることができる。また、「１．遮光枠部」の項でも述べたように、上記遮光枠部を取り囲む上記多層膜の側面に保護用酸化皮膜を形成する前に上記レジストを除去しても、上記保護用酸化皮膜を形成した後に上記レジストを除去してもよい。 As a method for forming the absorber transfer pattern, a photolithography method is usually used. Specifically, an absorption layer is formed on a substrate on which a multilayer film and an intermediate layer are formed, a resist layer is formed on the absorption layer, the resist layer is patterned, and the absorption layer is etched using the resist pattern as a mask. Then, the remaining resist pattern is removed to form an absorber pattern. As the photolithography method, a general method can be used. Further, as described in the section of “1. light shielding frame portion”, the protective oxidation film may be removed even if the resist is removed before forming the protective oxide film on the side surface of the multilayer film surrounding the light shielding frame portion. The resist may be removed after the film is formed.
上記パターンを形成する際に用いるレジストは、所望の吸収体転写パターンを形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、通常のフォトリソグラフィー法において用いられる光感光型または電子ビーム(ＥＢ)感光型レジスト等の一般的な、ドライエッチングに耐え得るレジストを用いることができる。例えば、ノボラック型、化学増幅型等のレジスト材料を用いることができる。 The resist used for forming the pattern is not particularly limited as long as it can form a desired absorber transfer pattern, and is not limited to a photo-sensitive type or electron beam used in a normal photolithography method ( EB) A general resist that can withstand dry etching, such as a photosensitive resist, can be used. For example, a novolac type or chemically amplified type resist material can be used.
５．基板
本発明に用いられる基板としては、上述した多層膜、中間層および吸収層を形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般的に反射型マスクの基板に使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス基板や金属基板を使用することができる。中でも、ガラス基板が好ましく用いられる。ガラス基板は、良好な平滑性および平坦度が得られるので、特に反射型マスク用基板として好適である。ガラス基板の材料としては、例えば、石英ガラス、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス等）、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。また、金属基板の材料としては、例えば、シリコン、Ｆｅ−Ｎｉ系のインバー合金等が挙げられる。
5). Substrate The substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it can form the multilayer film, intermediate layer and absorption layer described above, and is generally used for a substrate of a reflective mask. For example, a glass substrate or a metal substrate can be used. Among these, a glass substrate is preferably used. A glass substrate is particularly suitable as a substrate for a reflective mask because good smoothness and flatness can be obtained. Examples of the material of the glass substrate include quartz glass, amorphous glass having a low thermal expansion coefficient (for example, SiO 2 —TiO 2 glass), crystallized glass on which β quartz solid solution is precipitated, and the like. Examples of the material for the metal substrate include silicon and Fe-Ni-based invar alloys.
基板は、高反射率および転写精度を得るために、平滑性が０．２ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましく、また平坦度が５０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。また、平坦度は、ＴＩＲ(Total Indicated Reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。この値は、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。また、上記平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性であり、上記平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度である。 In order to obtain a high reflectance and transfer accuracy, the substrate preferably has a smoothness of 0.2 nmRms or less and a flatness of 50 nm or less. In addition, unit Rms which shows smoothness is a root mean square roughness, and can be measured using an atomic force microscope. The flatness is a value indicating the warpage (deformation amount) of the surface indicated by TIR (Total Indicated Reading). This value is the difference in height between the highest position on the substrate surface above the focal plane and the lowest position below the focal plane when the plane defined by the least square method based on the substrate surface is the focal plane. Is the absolute value of. The smoothness is smoothness in a 10 μm square area, and the flatness is flatness in a 142 mm square area.
また、基板の厚みとしては、例えば６ｍｍ〜７ｍｍ程度とすることができる。 Moreover, as thickness of a board | substrate, it can be set as about 6 mm-7 mm, for example.
６．導電膜
本発明においては、基板の他方の面、すなわち基板の多層膜、中間層および吸収層が形成されている面の反対面に導電膜が形成されていることが好ましい。このような導電膜は、本発明の反射型マスクを、露光装置の静電チャックに吸着させるために設けられるものである。このような導電膜を有することにより、露光時に反射型マスクを容易、かつ、強固に露光装置に固定することが可能となり、パターン転写精度および製造効率を向上させることができる。
6). Conductive Film In the present invention, the conductive film is preferably formed on the other surface of the substrate, that is, the surface opposite to the surface on which the multilayer film, intermediate layer and absorption layer are formed. Such a conductive film is provided to attract the reflective mask of the present invention to the electrostatic chuck of the exposure apparatus. By having such a conductive film, the reflective mask can be easily and firmly fixed to the exposure apparatus during exposure, and the pattern transfer accuracy and manufacturing efficiency can be improved.
導電膜の材料としては、一般的に反射型マスクの導電膜に用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、導電性を示すＣｒ、ＣｒＮ等の金属または金属化合物が用いられる。
また、導電膜の厚みとしては、例えば３０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。
The material of the conductive film is not particularly limited as long as it is generally used for the conductive film of the reflective mask. For example, a metal or a metal compound such as Cr or CrN showing conductivity is used.
In addition, the thickness of the conductive film can be, for example, about 30 nm to 150 nm.
導電膜の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。また、導電膜をパターン状に形成する方法としては、非形成部に物理的なマスクを介したスパッタリング法やフォトリソグラフィー法等を用いることができる。 Examples of the method for forming the conductive film include a sputtering method. Further, as a method for forming the conductive film in a pattern, a sputtering method, a photolithography method, or the like through a physical mask can be used for the non-formed portion.
７．用途
本発明の反射型マスクは、ＥＵＶを照射光として用いたリソグラフィ用の反射型マスクとして好ましく用いられる。
7). Application The reflective mask of the present invention is preferably used as a reflective mask for lithography using EUV as irradiation light.
Ｂ．反射型マスクの製造方法
次に、本発明の反射型マスクの製造方法について説明する。
本発明の反射型マスクの製造方法は、基板と、上記基板の一方の面に形成された多層膜と、上記多層膜上に形成された中間層と、上記中間層上に形成された吸収層とを有し、上記吸収層は上記吸収層が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域を有する反射型マスクの製造方法であって、上記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部に、上記多層膜、中間層および吸収層が除去されて上記基板が露出している遮光枠部を形成する遮光枠部形成工程と、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜を形成する保護用酸化皮膜形成工程と、上記保護用酸化皮膜が形成された反射型マスクを洗浄薬液により洗浄する洗浄工程とを有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing a reflective mask according to the present invention will be described.
The reflective mask manufacturing method of the present invention includes a substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption layer formed on the intermediate layer. And the absorber layer is a method for producing a reflective mask having an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern from which the absorber layer has been partially removed is formed, wherein the absorber transfer pattern region A light shielding frame part forming step of forming a light shielding frame part in which the multilayer film, the intermediate layer and the absorption layer are removed and the substrate is exposed at least on a part of the outer periphery of the substrate; and the multilayer film in the light shielding frame part A protective oxide film forming step for forming a protective oxide film resistant to cleaning with a cleaning chemical only on the exposed side surface, and cleaning for cleaning the reflective mask on which the protective oxide film is formed with a cleaning chemical Having a process The one in which the features.
本発明の反射型マスクの製造方法によって反射型マスクを製造することにより、遮光枠部が形成され、かつ、異物の発生が抑制された、高いパターン転写精度を実現することが可能である反射型マスクを得ることができる。 By manufacturing the reflective mask according to the reflective mask manufacturing method of the present invention, a reflective pattern in which a light-shielding frame portion is formed and generation of foreign matter is suppressed and high pattern transfer accuracy can be realized. A mask can be obtained.
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記遮光枠部形成工程と、保護用酸化皮膜形成工程と、洗浄工程とを有するものであれば特に限定されるものではなく、上記３つの工程以外の工程を有していてもよい。本発明の反射型マスクの製造方法は、例えば、多層膜の形成工程、中間層の形成工程、吸収層の形成工程、レジスト塗布工程、レジストパターン描画工程、ドライエッチング工程、中間層の除去工程、導電膜形成工程などを有していてもよい。 The manufacturing method of the reflective mask of the present invention is not particularly limited as long as it includes the light shielding frame portion forming step, the protective oxide film forming step, and the cleaning step, and other than the above three steps. You may have a process. The reflective mask manufacturing method of the present invention includes, for example, a multilayer film forming step, an intermediate layer forming step, an absorption layer forming step, a resist coating step, a resist pattern drawing step, a dry etching step, an intermediate layer removing step, A conductive film forming step or the like may be included.
なお、上記の各工程については、上記「Ａ．反射型マスク」の項において反射型マスクにおける各構成の形成方法を記載したので、ここでの説明は省略する。 In addition, about each said process, since the formation method of each structure in a reflective mask was described in the said "A. reflective mask" section, description here is abbreviate | omitted.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例］
通常のＥＵＶマスクプロセスを経て、基板上に多層膜、中間層および吸収層をこの順に積層し、基板の反対側の面に導電膜を形成した。また、上記吸収層を部分的に除去して吸収体転写パターンを形成し、当該パターンが形成されている領域を吸収体転写パターン領域とした。上記吸収体転写パターン領域の外周の上記多層膜、中間層および吸収層をプラズマエッチングにより除去し、基板を露出させて、幅５ｍｍの溝状の遮光枠部を形成した。遮光枠部のプロセスには平行平板型プラズマエッチング装置を用い、エッチング条件はパワー２００Ｗ、圧力２５ｍＴｏｒｒ、塩素ガス５０ｓｃｃｍとした。
The following examples illustrate the present invention in more detail.
[Example]
Through a normal EUV mask process, a multilayer film, an intermediate layer and an absorption layer were laminated in this order on the substrate, and a conductive film was formed on the opposite surface of the substrate. Further, the absorber layer was partially removed to form an absorber transfer pattern, and the region where the pattern was formed was defined as an absorber transfer pattern region. The multilayer film, the intermediate layer, and the absorption layer on the outer periphery of the absorber transfer pattern region were removed by plasma etching, and the substrate was exposed to form a groove-shaped light shielding frame portion having a width of 5 mm. A parallel plate type plasma etching apparatus was used for the process of the light shielding frame, and the etching conditions were a power of 200 W, a pressure of 25 mTorr, and a chlorine gas of 50 sccm.
さらに、上記プラズマエッチングを行ったチャンバ内で、上記遮光枠部内の上記多層膜が露出した側面に酸素プラズマを照射して強制的に酸化し、保護用酸化皮膜を形成した。保護用酸化皮膜の形成に使用した酸素プラズマ発生条件は、パワー２００Ｗ、圧力５０ｍＴｏｒｒ、酸素ガス２０ｓｃｃｍとした。 Further, in the chamber where the plasma etching was performed, the side surface of the light shielding frame portion where the multilayer film was exposed was irradiated with oxygen plasma to forcibly oxidize to form a protective oxide film. The oxygen plasma generation conditions used for forming the protective oxide film were a power of 200 W, a pressure of 50 mTorr, and an oxygen gas of 20 sccm.
上記反射型マスクを重量濃度９０％、液温８０度の温硫酸と過酸化水を用いたＳＰＭ洗浄、およびアンモニア水と過酸化水を用いたＳＣ１洗浄を使用して洗浄を行った。遮光枠部が形成されたことにより露出した多層膜の側面には保護用酸化皮膜が形成されているため、多層膜が温硫酸によって侵食されることはなく、パーティクルの発生もなかった。 The reflective mask was cleaned using SPM cleaning using warm sulfuric acid and peroxide water having a weight concentration of 90% and a liquid temperature of 80 ° C., and SC1 cleaning using ammonia water and peroxide water. Since the protective oxide film was formed on the side surface of the multilayer film exposed by forming the light shielding frame portion, the multilayer film was not eroded by hot sulfuric acid, and no particles were generated.
上記反射型マスクを用いてパターンの転写を行ったところ、上記吸収層の膜厚が４０ｎｍと薄いにもかかわらず、図３での４重露光部分でのレジスト像に変化は見られず、鮮明な転写パターンを得ることができた。 When the pattern was transferred using the reflective mask, the resist image in the quadruple exposure portion in FIG. 3 did not change even though the absorption layer was as thin as 40 nm. A good transfer pattern could be obtained.
１ … 反射型マスク
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … 中間層
５ … 吸収層
５´ … 吸収体
６ … 導電膜
７ … 吸収体転写パターン領域
８ … 遮光枠部
９ … 保護用酸化皮膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (6)
前記吸収層は、前記吸収層が部分的に除去された吸収体転写パターンが形成された吸収体転写パターン領域を有し、
前記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部には、前記多層膜、中間層および吸収層が除去されて前記基板が露出している遮光枠部が形成されており、
前記遮光枠部内の前記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜が形成されていることを特徴とする反射型マスク。 A reflective mask having a substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption layer formed on the intermediate layer;
The absorption layer has an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern in which the absorption layer is partially removed is formed,
At least a part of the outer periphery of the absorber transfer pattern region is formed with a light shielding frame portion where the multilayer film, the intermediate layer and the absorption layer are removed and the substrate is exposed,
A reflective mask, wherein a protective oxide film resistant to cleaning with a cleaning chemical is formed only on the side surface of the light shielding frame portion where the multilayer film is exposed.
前記吸収体転写パターン領域の外周の少なくとも一部に、前記多層膜、中間層および吸収層が除去されて前記基板が露出している遮光枠部を形成する遮光枠部形成工程と、
前記遮光枠部内の前記多層膜が露出した側面のみに、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する保護用酸化皮膜を形成する保護用酸化皮膜形成工程と、
前記保護用酸化皮膜が形成された反射型マスクを洗浄薬液により洗浄する洗浄工程とを有することを特徴とする反射型マスクの製造方法。 A substrate, a multilayer film formed on one surface of the substrate, an intermediate layer formed on the multilayer film, and an absorption layer formed on the intermediate layer, wherein the absorption layer is the absorption layer A method of manufacturing a reflective mask having an absorber transfer pattern region in which an absorber transfer pattern from which a layer has been partially removed is formed,
A light shielding frame portion forming step of forming a light shielding frame portion in which the multilayer film, the intermediate layer and the absorption layer are removed and the substrate is exposed at least at a part of the outer periphery of the absorber transfer pattern region;
A protective oxide film forming step of forming a protective oxide film having resistance to cleaning with a cleaning chemical only on the side surface where the multilayer film in the light shielding frame is exposed,
And a cleaning step of cleaning the reflective mask on which the protective oxide film is formed with a cleaning chemical.
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