JP2011176127A - Reflection type mask and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultra Violet）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 ultraviolet (EUV) lithography.
半導体素子製造に使用するＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク（以下、ＥＵＶマスクと称する場合がある。）としては一般的に、基板上に多層膜が形成され、多層膜上に吸収層がパターン状に形成されたものが挙げられる（例えば特許文献１参照）。 As a reflective mask for EUV lithography (hereinafter sometimes referred to as an EUV mask) used for manufacturing semiconductor elements, a multilayer film is generally formed on a substrate, and an absorption layer is formed in a pattern on the multilayer film. (For example, refer to Patent Document 1).
ＥＵＶマスクの製造過程においては、吸収層をエッチング加工することでパターンを形成した後、通常、パターン欠陥を検査する。欠陥が見つかった場合には、欠陥を修正する。ここで、パターンが欠落している箇所は白欠陥と呼ばれる。 In the process of manufacturing an EUV mask, a pattern defect is usually inspected after a pattern is formed by etching the absorption layer. If a defect is found, the defect is corrected. Here, the portion where the pattern is missing is called a white defect.
半導体素子製造用フォトマスク（以下、フォトマスクと称する場合がある。）の白欠陥の修正方法としては、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）もしくは電子ビーム（ＥＢ：Electron Beam）を用いた化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）が知られている。例えば特許文献２には、軟Ｘ線反射型マスクの白欠陥修正方法として、ＦＩＢを用いたＣＶＤ法が開示されている。
As a method for correcting a white defect in a photomask for manufacturing a semiconductor element (hereinafter sometimes referred to as a photomask), a chemical using a focused ion beam (FIB) or an electron beam (EB) is used. A vapor deposition method (CVD) is known. For example,
また、反射型マスクの白欠陥の修正方法として、多層膜の周期構造の規則性を破壊することで非反射部を形成する方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。特許文献３には、多層膜の周期構造の規則性を破壊する方法として、集束イオンビームやイオンシャワーが例示されている。 As a method for correcting white defects in a reflective mask, a method of forming a non-reflective portion by destroying the regularity of the periodic structure of a multilayer film has been proposed (for example, see Patent Document 3). Patent Document 3 exemplifies a focused ion beam and an ion shower as a method for destroying the regularity of the periodic structure of the multilayer film.
従来、特許文献２に記載されているような白欠陥修正用のＣＶＤ法による堆積膜としては、堆積膜の形状制御の簡便さから、炭素を主成分とした膜が用いられている。フォトマスクの製造過程においては、通常、欠陥修正後に洗浄が行われており、主に薬液を用いた洗浄が行われている。そのため、堆積膜には、マスクの洗浄プロセスに対し耐性をもつことが要求される。炭素を主成分とした堆積膜は、薬液洗浄に対しては耐性があるため、従来では洗浄による体積縮小はあまり問題視されていなかった。
Conventionally, as a deposited film by a CVD method for correcting white defects as described in
一方、ＥＵＶマスクの場合、ＥＵＶ露光によりＥＵＶマスク表面に異物（コンタミネーション）が付着するため、一般的なフォトマスクでは行われない特殊な洗浄が必要となる。ここで、投影露光装置内において、反射型マスクを用いてＥＵＶを照射する場合、環境は真空であるが、反射型マスクの周囲から酸素・水分、有機物を完全に排除することができない。そして、ＥＵＶは非常に大きなエネルギーをもつ。そのため、酸素・水分などと反射型マスクとがＥＵＶに照射されることで酸化反応を起こしてしまう。また、有機物と反射型マスクとがＥＵＶに照射されることで光化学気相堆積（光ＣＶＤ）を起こし、反射型マスク表面に炭素膜（カーボンコンタミネーション）が生成してしまう。これらの現象により、反射型マスクの反射特性が低下する。よって、ＥＵＶ照射後の反射型マスクを洗浄する必要があるのである。このコンタミネーションクリーニングは定期的に行うことが望ましい。
例えば、ＥＵＶマスクにおけるコンタミネーションクリーニング技術として、水素ラジカルクリーニングが提案されている（学会：「Emerging Lithographic Technologies IX」、タイトル：「Contamination removal from EUV multilayer using atomic hydrogen generated by heated catalyzer」、講演者：H. Oizumi et. al.、講演集：Proc. SPIE vol.5751 (2005) 140）。
ＥＵＶマスク表面に付着する異物（コンタミネーション）は、主にカーボンコンタミネーションであることが報告されている。炭素を主成分とする堆積膜はカーボンコンタミネーションと主成分が同じであることから、コンタミネーションクリーニングを行うと、カーボンコンタミネーションが除去されると共に堆積膜も除去されてしまい、堆積膜の厚みや寸法が変わってしまう。特に、水素ラジカルクリーニングの場合、水素ラジカルにより炭素を水素化物（例えばＣＨ4）として気化させることで、カーボンコンタミネーションを除去することから、堆積膜の厚みや寸法の変動が起こる。堆積膜の厚みや寸法が変わると、白欠陥修正箇所の転写特性が劣化するという問題が生じる。
On the other hand, in the case of an EUV mask, foreign matter (contamination) adheres to the EUV mask surface due to EUV exposure, and thus special cleaning that is not performed with a general photomask is required. Here, in the projection exposure apparatus, when EUV irradiation is performed using a reflective mask, the environment is a vacuum, but oxygen, moisture, and organic substances cannot be completely excluded from the periphery of the reflective mask. And EUV has very large energy. Therefore, an oxidation reaction occurs when EUV is irradiated with oxygen, moisture, etc. and the reflective mask. Further, when the organic substance and the reflective mask are irradiated with EUV, photochemical vapor deposition (photo CVD) is caused, and a carbon film (carbon contamination) is generated on the surface of the reflective mask. Due to these phenomena, the reflection characteristics of the reflective mask deteriorate. Therefore, it is necessary to clean the reflective mask after EUV irradiation. It is desirable to perform this contamination cleaning periodically.
For example, hydrogen radical cleaning has been proposed as a contamination cleaning technique for EUV masks (conference: “Emerging Lithographic Technologies IX”, title: “Contamination removal from EUV multilayer using atomic hydrogen generated by heated catalyzer”, speaker: H Oizumi et. Al., Proc. SPIE vol.5751 (2005) 140).
It has been reported that foreign matter (contamination) adhering to the EUV mask surface is mainly carbon contamination. Since the deposited film containing carbon as the main component has the same main component as the carbon contamination, the contamination cleaning removes the carbon contamination and the deposited film, and the thickness of the deposited film is reduced. The dimensions will change. In particular, in the case of hydrogen radical cleaning, carbon contamination is removed by vaporizing carbon as a hydride (for example, CH 4 ) by hydrogen radicals, resulting in variations in the thickness and dimensions of the deposited film. When the thickness and dimensions of the deposited film change, there arises a problem that the transfer characteristics of the white defect correction portion deteriorate.
また、特許文献３に記載されているような多層膜の周期構造の規則性を破壊する方法では、ＦＩＢによる反射型マスクのダメージを極力少なくするために低ドーズでＦＩＢを照射するのが一般的であるため、ビームの侵入深さが十分ではなく、白欠陥修正箇所において反射型マスクとして必要な転写特性が得られない。したがって、このような方法では、実用に供することができないという問題がある。 Further, in the method for destroying the regularity of the periodic structure of the multilayer film as described in Patent Document 3, it is common to irradiate the FIB at a low dose in order to minimize the damage of the reflective mask due to the FIB. Therefore, the penetration depth of the beam is not sufficient, and the transfer characteristics required as a reflective mask cannot be obtained at the white defect correction location. Therefore, such a method has a problem that it cannot be put to practical use.
本発明者は上記問題点を解決すべく鋭意検討を行った結果、エネルギービームの照射によって白欠陥部に位置する多層膜を除去することで、白欠陥修正箇所にて反射型マスクとして十分な転写特性が得られるとともに、コンタミネーションクリーニングによる白欠陥修正箇所の転写特性の変化をなくすことができるとの知見を得た。
しかしながら、多層膜を除去する方法では、エネルギービームによる反射型マスクのダメージが懸念される。また、白欠陥部分と正常部分の境界において白欠陥修正のためのビーム照射位置が正常部分側にずれると、本来必要な正常部分の多層膜も除去されてしまい新たな欠陥が発生するおそれがある。さらに、ＦＩＢ装置やＥＢ装置では修正精度以上の正確なビーム照射制御は不可能であり、白欠陥部が非常に微細である場合には修正が困難である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor removed a multilayer film located in a white defect portion by irradiation with an energy beam, so that a sufficient transfer as a reflective mask can be performed at a white defect correction location. As a result, it was found that the change in the transfer characteristics of the white defect correction portion due to the contamination cleaning can be eliminated.
However, in the method of removing the multilayer film, there is a concern that the reflective mask is damaged by the energy beam. In addition, if the beam irradiation position for white defect correction shifts to the normal part side at the boundary between the white defect part and the normal part, the normally necessary multilayer film may be removed and a new defect may occur. . Further, the FIB apparatus and the EB apparatus cannot perform accurate beam irradiation control exceeding the correction accuracy, and correction is difficult when the white defect portion is very fine.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、コンタミネーションクリーニングを行っても転写特性を維持することが可能であり、白欠陥を良好に修正することが可能な反射型マスクおよびその製造方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a reflective mask capable of maintaining transfer characteristics even when contamination cleaning is performed, and capable of satisfactorily correcting white defects, and its The main purpose is to provide a manufacturing method.
本発明者は上記問題点を解決すべくさらに詳細に検討を重ねた結果、エネルギービームの照射による除去速度は元素の重さに依存し、一般的に吸収層に含有される金属は多層膜に含有される金属よりも重いため、エネルギービームによる多層膜の除去速度は速く吸収層の除去速度は遅くなること、および、アシストガスを供給しながらエネルギービームを照射する場合、アシストガスを適宜選択することによって多層膜および吸収層の除去速度を制御することができ、多層膜の除去速度を速くし吸収層の除去速度を遅くすることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of further detailed studies to solve the above problems, the present inventor has determined that the removal rate by irradiation with an energy beam depends on the weight of the element, and the metal contained in the absorption layer is generally formed into a multilayer film. Because it is heavier than the contained metal, the removal rate of the multilayer film by the energy beam is fast and the removal rate of the absorption layer is slow. Also, when irradiating the energy beam while supplying the assist gas, select the assist gas as appropriate As a result, it was found that the removal rate of the multilayer film and the absorption layer can be controlled, the removal rate of the multilayer film can be increased and the removal rate of the absorption layer can be decreased, and the present invention has been completed. .
すなわち、本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層とを有する反射型マスクであって、上記多層膜上に上記吸収層が形成されている吸収領域と、上記多層膜上に上記吸収層が形成されていない反射領域と、上記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する上記多層膜が除去された白欠陥修正領域とを有し、上記吸収領域および上記白欠陥修正領域が隣接するパターンを有することを特徴とする反射型マスクを提供する。 That is, the present invention is a reflective mask comprising a substrate, a multilayer film formed on the substrate, and an absorption layer formed in a pattern on the multilayer film, wherein the absorption mask is formed on the multilayer film. An absorption region where a layer is formed, a reflection region where the absorption layer is not formed on the multilayer film, and a white defect in which the multilayer film located in a white defect portion due to the absence of the absorption layer is removed There is provided a reflection type mask having a correction area, wherein the absorption area and the white defect correction area have adjacent patterns.
本発明によれば、エネルギービームを照射した際の多層膜の除去速度を速くし吸収層の除去速度を遅くすることが可能であることを利用して、吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に、ビーム照射位置の吸収領域側のずれに対する許容度を拡大することができる。したがって、白欠陥を良好に修正することが可能となる。また本発明によれば、白欠陥修正領域では多層膜が除去されており通常は基板が露出しているので、コンタミネーションクリーニングを行っても白欠陥修正領域の転写特性を維持することが可能である。 According to the present invention, it is possible to increase the removal rate of the multilayer film when irradiating the energy beam and to reduce the removal rate of the absorption layer. When the multilayer film to be removed is removed, the tolerance for the deviation of the beam irradiation position on the absorption region side can be increased. Therefore, it becomes possible to correct the white defect satisfactorily. Further, according to the present invention, since the multilayer film is removed in the white defect correction area and the substrate is normally exposed, it is possible to maintain the transfer characteristics of the white defect correction area even if contamination cleaning is performed. is there.
上記発明においては、上記白欠陥修正領域での上記多層膜の断面角度が７０度以上１１０度以下であることが好ましい。断面角度が上記範囲であれば、白欠陥修正領域の転写特性を良好なものとすることができるからである。 In the above invention, it is preferable that a cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region is 70 degrees or more and 110 degrees or less. This is because if the cross-sectional angle is in the above range, the transfer characteristics of the white defect correction region can be improved.
また本発明においては、上記多層膜および上記吸収層の間にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ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に下層の多層膜がダメージを受けるのを防止したり、ＦＩＢにより白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に反射領域に位置する多層膜がダメージを受けるのを防止したりすることができるからである。 In the present invention, a buffer layer may be formed between the multilayer film and the absorption layer. Since the buffer layer is formed, the lower multilayer film is prevented from being damaged when the absorption layer is patterned, or is positioned in the reflective region when the multilayer film located in the white defect portion is removed by FIB. This is because the multilayer film can be prevented from being damaged.
また本発明は、多層膜が形成された基板上に吸収層をパターン状に形成する吸収層形成工程と、エネルギービームの照射により、上記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する上記多層膜を除去する修正工程とを有し、上記修正工程にて、上記多層膜上に上記吸収層が形成されている吸収領域に隣接する上記白欠陥部に位置する上記多層膜を除去するに際して、上記エネルギービームを上記吸収領域の一部にかかるように照射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 provides an absorption layer forming step of forming an absorption layer in a pattern on a substrate on which a multilayer film is formed, and the multilayer located in a white defect portion caused by the absence of the absorption layer by irradiation with an energy beam. And removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region in which the absorption layer is formed on the multilayer film in the correction step. There is provided a method for manufacturing a reflective mask, wherein the energy beam is applied to a part of the absorption region.
本発明によれば、修正工程にて、吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去するに際して、上述したようにビーム照射位置の吸収領域側のずれに対する許容度を拡大することができる。したがって、白欠陥を良好に修正することが可能となる。また本発明によれば、白欠陥部に位置する多層膜を除去して通常は基板を露出させるので、コンタミネーションクリーニングを行っても転写特性を維持することが可能な反射型マスクを得ることができる。 According to the present invention, when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region in the correction process, the tolerance for the deviation of the beam irradiation position on the absorption region side can be increased as described above. it can. Therefore, it becomes possible to correct the white defect satisfactorily. Further, according to the present invention, since the multilayer film located in the white defect portion is removed and the substrate is usually exposed, it is possible to obtain a reflective mask that can maintain the transfer characteristics even if contamination cleaning is performed. it can.
上記発明においては、上記エネルギービームが集束イオンビームであることが好ましい。集束イオンビームは高度な微細加工が可能であり、微細な白欠陥部にも対応できるからである。 In the said invention, it is preferable that the said energy beam is a focused ion beam. This is because the focused ion beam can be highly finely processed and can cope with a fine white defect portion.
また上記発明においては、上記エネルギービームが電子ビームであってもよい。電子ビームも高度な微細加工が可能であり、微細な白欠陥部にも対応できるからである。 In the above invention, the energy beam may be an electron beam. This is because the electron beam can be subjected to high-level fine processing and can cope with a fine white defect portion.
さらに本発明においては、上記吸収層形成工程前に、上記多層膜上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程と、上記修正工程後に、露出している上記バッファ層を剥離するバッファ層剥離工程とを有していてもよい。バッファ層を形成することにより、吸収層をパターニングする際に下層の多層膜がダメージを受けるのを防止したり、ＦＩＢにより白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に正常部分の多層膜がダメージを受けるのを防止したりすることができるからである。 Furthermore, in the present invention, a buffer layer forming step for forming a buffer layer on the multilayer film before the absorbing layer forming step, and a buffer layer peeling step for peeling the exposed buffer layer after the correcting step, You may have. By forming the buffer layer, the lower multilayer film is prevented from being damaged when the absorption layer is patterned, or when the multilayer film located at the white defect portion is removed by FIB, the normal multilayer film is This is because damage can be prevented.
本発明においては、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に、多層膜の除去速度を速くし吸収層の除去速度を遅くすることが可能であることを利用することで、白欠陥を良好に修正することが可能であるとともに、コンタミネーションクリーニング後においても白欠陥修正領域の転写特性を維持することが可能であるという効果を奏する。 In the present invention, when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region where the absorption layer is formed on the multilayer film, the removal speed of the multilayer film is increased and the removal speed of the absorption layer is decreased. This makes it possible to correct white defects satisfactorily and to maintain the transfer characteristics of the white defect correction area even after contamination cleaning. Play.
以下、本発明の反射型マスクおよびそ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 thereof 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、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層とを有する反射型マスクであって、上記多層膜上に上記吸収層が形成されている吸収領域と、上記多層膜上に上記吸収層が形成されていない反射領域と、上記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する上記多層膜が除去された白欠陥修正領域とを有し、上記吸収領域および上記白欠陥修正領域が隣接するパターンを有することを特徴とするものである。
A. The reflective mask of the present invention is a reflective mask having a substrate, a multilayer film formed on the substrate, and an absorption layer formed in a pattern on the multilayer film, the multilayer mask An absorption region in which the absorption layer is formed on the film; a reflection region in which the absorption layer is not formed on the multilayer film; and the multilayer film located in a white defect portion caused by the absence of the absorption layer. A white defect correction region that has been removed, and the absorption region and the white defect correction region have adjacent patterns.
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概略断面図である。図１に例示するように、反射型マスク１は、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上にパターン状に形成されたバッファ層５と、バッファ層５が形成された多層膜３上にパターン状に形成された吸収層６とを有している。また、反射型マスク１は、多層膜３上に吸収層６が形成されている吸収領域１１と、多層膜３上に吸収層６が形成されていない反射領域１２と、吸収層の欠落に起因する白欠陥部１０に位置する多層膜が除去された白欠陥修正領域１３とを有しており、吸収領域１１および白欠陥修正領域１３が隣接するパターンを有している。
The reflective mask of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the reflective mask of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the reflective mask 1 includes a
図２は、図１に示す反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上に形成されたバッファ層５と、バッファ層５上にパターン状に形成された吸収層６とを有する中間製品２１は、吸収層６の欠落に起因する白欠陥部１０を有している。白欠陥部１０を修正するために、図２（ｂ）に示すように、白欠陥部１０に、アシストガス２６を吹きつけながら、エネルギービーム（集束イオンビームまたは電子ビームなど）２７を照射して、白欠陥部１０に位置するバッファ層５、キャッピング層４および多層膜３をエッチングする。この際、エネルギービーム２７を白欠陥部１０に隣接する吸収領域１１の一部にかかるように照射する。そして、図２（ｃ）に示すように、白欠陥部１０に位置する多層膜３を完全に除去する。その後、図２（ｄ）に示すように、露出しているバッファ層５をドライエッチングにより剥離する。これにより、図１に示す反射型マスク１が得られる。
FIG. 2 is a process diagram showing an example of a manufacturing method of the reflective mask shown in FIG. First, as shown in FIG. 2A, the
エネルギービームの照射によるエッチング速度は元素の重さに依存する。一般的に、多層膜はＭｏ、Ｓｉなどを含有し、吸収層はＴａなどを含有しており、吸収層に含有される金属は多層膜に含有される金属よりも重い。そのため、エネルギービームの照射による多層膜のエッチング速度は速く、吸収層のエッチング速度は遅くなる。特に、アシストガスを供給することなく集束イオンビームを照射するだけでエッチングする場合には、エッチング速度が元素の重さに依存し、吸収層に含有される金属が多層膜に含有される金属よりも重いことを利用して、多層膜を選択的にエッチングすることができる。
また、図２（ｂ）に例示するようにアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射する場合には、アシストガスを適宜選択することによって多層膜および吸収層のエッチング速度を制御することができ、多層膜のエッチング速度を速くし吸収層のエッチング速度を遅くすることが可能である。
従来、反射型マスクの製造過程において吸収層をパターニングする際や余剰な吸収層パターンを除去して黒欠陥を修正する際には、吸収層のエッチング速度が速く、多層膜のエッチング速度が遅くなるような条件とするのが一般的である。したがって、本発明のように多層膜のエッチング速度を速く、吸収層のエッチング速度を遅くすることは、本来は行われない。
したがって本発明においては、ビーム照射位置が白欠陥部に隣接する吸収領域にずれた場合でも、吸収層を除去され難くすることが可能である。よって本発明においては、ビーム照射位置の吸収領域側へのずれに対する許容度を拡大することができる。
The etching rate by energy beam irradiation depends on the weight of the element. In general, the multilayer film contains Mo, Si and the like, the absorption layer contains Ta and the like, and the metal contained in the absorption layer is heavier than the metal contained in the multilayer film. Therefore, the etching rate of the multilayer film by the energy beam irradiation is high, and the etching rate of the absorption layer is slow. In particular, when etching is performed only by irradiating a focused ion beam without supplying an assist gas, the etching rate depends on the weight of the element, and the metal contained in the absorption layer is more than the metal contained in the multilayer film. Furthermore, the multilayer film can be selectively etched by utilizing the fact that it is heavy.
In addition, when the energy beam is irradiated while supplying the assist gas as illustrated in FIG. 2B, the etching rate of the multilayer film and the absorption layer can be controlled by appropriately selecting the assist gas, It is possible to increase the etching rate of the multilayer film and to decrease the etching rate of the absorption layer.
Conventionally, when patterning an absorption layer in the manufacturing process of a reflective mask or when correcting a black defect by removing an excess absorption layer pattern, the etching rate of the absorption layer is high and the etching rate of the multilayer film is slow. In general, the conditions are as follows. Therefore, it is not originally performed that the etching rate of the multilayer film is increased and the etching rate of the absorption layer is decreased as in the present invention.
Therefore, in the present invention, it is possible to make it difficult to remove the absorption layer even when the beam irradiation position is shifted to the absorption region adjacent to the white defect portion. Therefore, in this invention, the tolerance with respect to the shift | offset | difference to the absorption region side of a beam irradiation position can be expanded.
本発明の反射型マスクは、吸収領域および白欠陥修正領域が隣接するパターンを有するので、本発明の反射型マスクの製造過程において吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去する際には、ビーム照射位置の吸収領域側へのずれに対して大きな許容度を持ってエネルギービームを照射することが可能である。したがって本発明によれば、白欠陥を良好に修正することが可能となる。
なお、上述したように、エネルギービームを照射した際の多層膜のエッチング速度を速くし吸収層のエッチング速度を遅くすることが可能であるため、ビーム照射位置が白欠陥部に隣接する吸収領域にずれた場合でも、エネルギービームによる吸収層のダメージを少なくすることができる。集束イオンビームを照射する場合には特に吸収層へのダメージが懸念されるが、吸収層に含有される金属は多層膜に含有される金属よりも重いため、ビーム照射位置が白欠陥部に隣接する吸収領域にずれた場合でも、集束イオンビームによる吸収層のダメージを少なくすることができる。
The reflective mask of the present invention has a pattern in which the absorption region and the white defect correction region are adjacent to each other. Therefore, when the multilayer film located at the white defect portion adjacent to the absorption region is removed in the manufacturing process of the reflective mask of the present invention. It is possible to irradiate the energy beam with a large tolerance with respect to the shift of the beam irradiation position to the absorption region side. Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfactorily correct white defects.
As described above, it is possible to increase the etching rate of the multilayer film and reduce the etching rate of the absorption layer when irradiated with the energy beam, so that the beam irradiation position is in the absorption region adjacent to the white defect portion. Even in the case of deviation, damage to the absorption layer due to the energy beam can be reduced. When irradiating a focused ion beam, there is a concern about damage to the absorption layer, but the metal contained in the absorption layer is heavier than the metal contained in the multilayer film, so the beam irradiation position is adjacent to the white defect part. Even when the absorption region is shifted, damage to the absorption layer due to the focused ion beam can be reduced.
また、ビーム照射位置と吸収領域との重なりが大きい場合には、白欠陥部に位置する多層膜の除去量は少ないものとなり、一方、ビーム照射位置と吸収領域との重なりが小さい場合には、白欠陥部に位置する多層膜の除去量は多いものとなる。ここで、白欠陥部が非常に微細である場合には、白欠陥部に対してビーム照射位置を最適位置に設定することは難しい。本発明によれば、上述したようにビーム照射位置の吸収領域側へのずれに対する許容度が大きいので、ビーム照射位置と吸収領域との重なりを調整することで、微小な幅で多層膜を除去することが可能となる。したがって、白欠陥部が非常に微細である場合であっても、白欠陥を良好に修正することが可能である。 In addition, when the overlap between the beam irradiation position and the absorption region is large, the amount of removal of the multilayer film located in the white defect portion is small, whereas when the overlap between the beam irradiation position and the absorption region is small, The removal amount of the multilayer film located in the white defect portion is large. Here, when the white defect portion is very fine, it is difficult to set the beam irradiation position to the optimum position with respect to the white defect portion. According to the present invention, as described above, since the tolerance for the deviation of the beam irradiation position toward the absorption region is large, the multilayer film can be removed with a minute width by adjusting the overlap between the beam irradiation position and the absorption region. It becomes possible to do. Therefore, even when the white defect portion is very fine, it is possible to correct the white defect satisfactorily.
さらに、白欠陥修正領域は、多層膜が除去され通常は基板が露出することでＥＵＶを反射しない領域となる。基板は洗浄プロセスに対して耐性を有する。したがって、本発明の反射型マスクは、コンタミネーションクリーニングを繰返し行っても、白欠陥修正領域での厚みや寸法の変動が少なく、白欠陥修正領域の転写特性を維持することが可能である。 Further, the white defect correction region is a region that does not reflect EUV because the multilayer film is removed and the substrate is usually exposed. The substrate is resistant to the cleaning process. Therefore, the reflective mask of the present invention can maintain the transfer characteristics of the white defect correction region with little variation in thickness and size in the white defect correction region even when contamination cleaning is repeated.
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．吸収領域、反射領域、白欠陥修正領域
本発明において、吸収領域は多層膜上に吸収層が形成されている領域であり、反射領域は多層膜上に吸収層が形成されていない領域であり、白欠陥修正領域は吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する多層膜が除去された領域である。
1. Absorption region, reflection region, white defect correction regionIn the present invention, the absorption region is a region where an absorption layer is formed on the multilayer film, and the reflection region is a region where the absorption layer is not formed on the multilayer film, The white defect correction region is a region where the multilayer film located in the white defect portion resulting from the lack of the absorption layer is removed.
なお、多層膜が除去されているとは、多層膜が完全に除去されている場合だけでなく、多層膜の残渣が存在する場合や、除去された多層膜の成分が再付着している場合も含まれる。多層膜をエネルギービームによりエッチング除去する際には残渣が発生する場合があるが、残渣はもはや反射型マスクとして必要な反射機能を有するものではないため、残渣があるとしても白欠陥修正領域の転写特性には影響がない。また、多層膜をエネルギービームによりエッチング除去する際には除去された多層膜の成分が再付着する場合があるが、再付着した多層膜の成分はもはや反射機能を有するものではないため、再付着が起きたとしても白欠陥修正領域の転写特性には影響がない。 Note that the multilayer film is removed not only when the multilayer film is completely removed but also when there is a residue of the multilayer film or when the components of the removed multilayer film are reattached. Is also included. When the multilayer film is etched away with an energy beam, a residue may be generated. However, since the residue no longer has a reflective function necessary for a reflective mask, even if there is a residue, the white defect correction region is transferred. There is no effect on the characteristics. In addition, when the multilayer film is etched away with an energy beam, the removed multilayer film component may reattach, but the reattached multilayer film component no longer has a reflective function. Even if this occurs, the transfer characteristics of the white defect correction area are not affected.
本発明の反射型マスクは、吸収領域および白欠陥修正領域が隣接するパターンを有する。反射型マスクは、少なくとも吸収領域および白欠陥修正領域が隣接するパターンを有していればよく、例えば図３に示すように、吸収領域１１に隣接する白欠陥修正領域１３ａの他に、吸収領域１１に隣接しない白欠陥修正領域１３ｂを有していてもよい。
The reflective mask of the present invention has a pattern in which an absorption region and a white defect correction region are adjacent. The reflective mask only needs to have a pattern in which at least the absorption region and the white defect correction region are adjacent. For example, as shown in FIG. 3, in addition to the white defect correction region 13 a adjacent to the
白欠陥修正領域に隣接する吸収領域では、白欠陥修正領域との境界に位置する吸収層の表面にエネルギービームが照射された痕跡があってもよい。吸収層の表面にビーム照射の痕跡があっても、吸収領域の転写特性に影響はない。なお、エネルギービームが集束イオンビームである場合には吸収層の表面にビーム照射の痕跡が残る場合が多い。一方、エネルギービームが電子ビームである場合には吸収層の表面にビーム照射の痕跡が残らない場合が多い。 In the absorption region adjacent to the white defect correction region, there may be a trace that the energy beam is irradiated on the surface of the absorption layer located at the boundary with the white defect correction region. Even if there is a trace of beam irradiation on the surface of the absorption layer, there is no effect on the transfer characteristics of the absorption region. When the energy beam is a focused ion beam, traces of beam irradiation often remain on the surface of the absorption layer. On the other hand, when the energy beam is an electron beam, there is often no trace of beam irradiation on the surface of the absorption layer.
２．多層膜
本発明に用いられる多層膜は、基板上に形成されるものである。
2. Multilayer film The multilayer film used in the present invention is formed on a substrate.
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, a material generally used for a multilayer film of a reflective mask can be used, and among them, a material having a very high reflectance with respect to EUV is preferably used. This is because the contrast can be increased when the reflective mask is used. For example, as the multilayer film that reflects EUV, a Mo / Si periodic multilayer film is usually used. 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.
多層膜を構成する各層の膜厚や、各層の積層数としては、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 thickness of each layer constituting the multilayer film and the number of stacked layers are different depending on 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.
白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は、７０度以上１１０度以下であることが好ましい。断面角度が上記範囲であれば、白欠陥修正領域の転写特性を良好なものとすることができるからである。白欠陥修正領域において、多層膜の残渣が存在する場合や、除去された多層膜の成分が再付着している場合には、多層膜の断面角度が９０度超になると考えられる。また、集束イオンビームにより多層膜を除去する場合、多層膜は、集束イオンビームのイオン源だけでなく、発生した二次電子によってもエッチングされるため、多層膜の断面角度は９０度未満にもなり得る。
なお、白欠陥修正領域での多層膜の断面角度とは、図４に例示するような白欠陥修正領域１３における基板２表面と多層膜３とのなす角度θをいう。断面角度は、原子間力顕微鏡で観察することにより測定することができる。
The cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region is preferably 70 degrees or more and 110 degrees or less. This is because if the cross-sectional angle is in the above range, the transfer characteristics of the white defect correction region can be improved. In the white defect correction region, when there is a residue of the multilayer film or when the removed multilayer film components are redeposited, the cross-sectional angle of the multilayer film is considered to exceed 90 degrees. When removing a multilayer film by a focused ion beam, the multilayer film is etched not only by the ion source of the focused ion beam but also by generated secondary electrons, so that the cross-sectional angle of the multilayer film is less than 90 degrees. Can be.
Note that the cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region refers to an angle θ between the surface of the
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。
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。
The thickness of the multilayer film can be, for example, about 280 nm to 420 nm.
As a method for forming the multilayer film, for example, an ion beam sputtering method, a magnetron sputtering method, or the like is used.
３．吸収層
本発明における吸収層は、多層膜上にパターン状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ＥＵＶリソグラフィにおいてＥＵＶを吸収するものである。
3. Absorbing layer The absorbing layer in the present invention is formed in a pattern on the multilayer film, and absorbs EUV in EUV lithography using the reflective mask of the present invention.
吸収層の材料としては、ＥＵＶ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。なお、本発明においては、エネルギービーム照射の際に用いるアシストガスを適宜選択することで多層膜および吸収層のエッチング速度を制御することができるので、吸収層に含有される金属が多層膜に含有される金属より軽くてもよい。
中でも、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔａを主成分とする材料が好適である。Ｔａは比較的重い金属だからである。また、Ｔａを主成分とする材料は、ＥＵＶ波長領域において消衰係数（光学定数の虚数部）が大きいからである。
The material of the absorption layer is not particularly limited as long as it can absorb EUV. For example, Ta, TaN, Ta as the main component, Cr, Cr as the main component, N, O, C A material containing at least one component selected from is used. Furthermore, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, WN, TiN, etc. can be used. In the present invention, the etching rate of the multilayer film and the absorption layer can be controlled by appropriately selecting the assist gas used in the energy beam irradiation, so that the metal contained in the absorption layer is contained in the multilayer film. It may be lighter than the metal being made.
Of these, materials mainly composed of Ta, TaN, and Ta are preferable. This is because Ta is a relatively heavy metal. This is because the material mainly composed of Ta has a large extinction coefficient (imaginary part of optical constant) in the EUV wavelength region.
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。
なお、吸収層をパターン状に形成する方法については、後述の「Ｂ．反射型マスクの製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
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.
The method for forming the absorption layer in a pattern is described in the section “B. Method for manufacturing a reflective mask”, which will be described later, and will not be described here.
４．バッファ層
本発明においては、多層膜と吸収層との間にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ層は、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。バッファ層が形成されていることにより、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に、下層の多層膜がダメージを受けるのを防止したり、ＦＩＢにより白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に、反射領域に位置する多層膜がダメージを受けるのを防止したりすることができる。
4). Buffer Layer In the present invention, a buffer layer may be formed between the multilayer film and the absorption layer. The buffer layer is provided to prevent damage to the lower multilayer film. When the buffer layer is formed, when the absorption layer is subjected to pattern etching by a method such as dry etching, the lower multilayer film is prevented from being damaged, or the multilayer film located in the white defect portion is formed by FIB. When removing, it is possible to prevent the multilayer film located in the reflective region from being damaged.
バッファ層の材料としては、耐エッチング性が高いものであればよく、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。バッファ層および吸収層のエッチング選択比は５以上であることが好ましく、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上である。さらに、バッファ層の材料としては、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層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
As the material of the buffer layer, any material having high etching resistance may be used, and a material having a different etching characteristic from that of the absorption layer, that is, a material having a high etching selectivity with the absorption layer is usually used. The etching selectivity of the buffer layer and the absorption layer is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and still more preferably 20 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、バッファ層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜２５ｎｍ程度とすることができる。
バッファ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。
白欠陥修正後のバッファ層の剥離方法としては、一般的なバッファ層の剥離方法を用いることができ、例えばドライエッチング等を挙げることができる。
Further, the thickness of the buffer layer can be, for example, about 2 nm to 25 nm.
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 removing the buffer layer after correcting the white defect, a general method for removing the buffer layer can be used, and examples thereof include dry etching.
５．キャッピング層
本発明においては、多層膜と吸収層との間にキャッピング層が形成されていてもよい。キャッピング層は、多層膜の酸化防止や、反射型マスクの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。
本発明において、多層膜上に上記バッファ層が形成されている場合には、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファ層の順に積層される。
5. Capping layer In the present invention, a capping layer may be formed between the multilayer film and the absorption layer. The capping layer is provided to prevent oxidation of the multilayer film and to protect 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.
In the present invention, when the buffer layer is formed on the multilayer film, the capping layer and the buffer layer are usually stacked in this order on the multilayer film.
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。
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。
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。
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.
Moreover, as thickness of a capping layer, it can be set as about 2 nm-15 nm, for example.
Examples of the method for forming the capping layer include a sputtering method.
６．基板
本発明に用いられる基板としては、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るが、中でも、白欠陥修正領域において多層膜が除去され基板が露出している場合には、本発明の反射型マスクを用いたＥＵＶリソグラフィにおいてＥＵＶを吸収するものであることが好ましい。このような基板としては、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。
6). Substrate As the substrate used in the present invention, a substrate generally used for a reflective mask substrate can be used, and in particular, when the multilayer film is removed and the substrate is exposed in the white defect correction region. Is preferably one that absorbs EUV in EUV lithography using the reflective mask of the present invention. As such a substrate, 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、反射型マスクの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１００ｎｍ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。 The substrate preferably has a smoothness of 0.2 nmRms or less and a flatness of 100 nm or less in order to obtain a high reflectance and transfer accuracy of a reflective mask. 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.
７．反射型マスクの洗浄方法
本発明の反射型マスクは、パターン転写のための極紫外線（ＥＵＶ）の照射によって反射型マスクの表面に付着した付着物を洗浄する、すなわちコンタミネーションクリーニングを行うことが好ましい。本発明の反射型マスクは、上述したようにコンタミネーションクリーニングに対して耐性を有するので、洗浄による白欠陥修正領域での膜厚や寸法の変動をなくすことができ、洗浄後においても転写特性を維持することができる。また、反射型マスクをパターン転写に繰返し使用することで反射型マスクの表面に異物が付着し、反射型マスクの反射特性が変化した場合でも、コンタミネーションクリーニングを行うことにより、反射型マスクを容易に確実に再生することができる。
7). Method for Cleaning Reflective Mask The reflective mask of the present invention preferably cleans deposits adhering to the surface of the reflective mask by irradiation with extreme ultraviolet rays (EUV) for pattern transfer, that is, performs contamination cleaning. . Since the reflective mask of the present invention is resistant to contamination cleaning as described above, it is possible to eliminate variations in film thickness and dimensions in the white defect correction area due to cleaning, and transfer characteristics can be maintained even after cleaning. Can be maintained. In addition, by repeatedly using the reflective mask for pattern transfer, foreign matter adheres to the surface of the reflective mask, and even if the reflective characteristics of the reflective mask change, it is easy to make the reflective mask by performing contamination cleaning. Can be played reliably.
コンタミネーションクリーニングとしては、例えば、水素ラジカル処理、オゾン処理、または真空紫外線（ＶＵＶ）の照射が挙げられる。
水素ラジカル処理では、反射型マスクを構成する材料の化学変化を起こさずに付着物を選択的に除去することができる。
Examples of the contamination cleaning include hydrogen radical treatment, ozone treatment, and irradiation with vacuum ultraviolet rays (VUV).
In the hydrogen radical treatment, deposits can be selectively removed without causing a chemical change in the material constituting the reflective mask.
Ｂ．反射型マスクの製造方法
本発明の反射型マスクの製造方法は、多層膜が形成された基板上に吸収層をパターン状に形成する吸収層形成工程と、エネルギービームの照射により、上記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する上記多層膜を除去する修正工程とを有し、上記修正工程にて、上記多層膜上に上記吸収層が形成されている吸収領域に隣接する上記白欠陥部に位置する上記多層膜を除去するに際して、上記エネルギービームを上記吸収領域の一部にかかるように照射することを特徴とするものである。
B. Method for Manufacturing Reflective Mask The method for manufacturing a reflective mask according to the present invention includes an absorption layer forming step of forming an absorption layer in a pattern on a substrate on which a multilayer film is formed, and irradiation of an energy beam. The white defect adjacent to the absorption region in which the absorption layer is formed on the multilayer film in the correction step. When removing the multilayer film located in the part, the energy beam is irradiated so as to cover a part of the absorption region.
図２は、本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、多層膜３、キャッピング層４およびバッファ層５が順に積層された基板２上に吸収層６をパターン状に形成する（吸収層形成工程）。この中間製品２１は、吸収層６の欠落に起因する白欠陥部１０を有している。白欠陥部１０を修正するために、図２（ｂ）に示すように、白欠陥部１０に、アシストガス２６を吹きつけながら、エネルギービーム（集束イオンビームまたは電子ビームなど）２７を照射して、白欠陥部１０に位置するバッファ層５、キャッピング層４および多層膜３をエッチングする（修正工程）。この際、エネルギービーム２７を白欠陥部１０に隣接する吸収領域１１の一部にかかるように照射する。そして、図２（ｃ）に示すように、白欠陥部１０に位置する多層膜３を完全に除去する。その後、図２（ｄ）に示すように、露出しているバッファ層５をドライエッチングにより剥離する（バッファ層剥離工程）。これにより、多層膜３上に吸収層６が形成されている吸収領域１１と、多層膜３上に吸収層６が形成されていない反射領域１２と、白欠陥部１０に位置する多層膜が除去された白欠陥修正領域１３とを有しており、吸収領域１１および白欠陥修正領域１３が隣接するパターンを有する反射型マスク１が得られる。
FIG. 2 is a process diagram showing an example of the reflective mask manufacturing method of the present invention. First, as shown in FIG. 2A, the
本発明においては、吸収層および多層膜に含有される金属の重さや、アシストガスの適切な選択によって、多層膜のエッチング速度を速くし吸収層のエッチング速度を遅くすることが可能であることを利用して、ビーム照射位置の吸収領域側へのずれに対する許容度を拡大することができる。したがって、吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去するに際して、ビーム照射位置の吸収領域側へのずれに対して大きな許容度を持ってエネルギービームを照射することが可能である。よって本発明においては、修正工程にて、吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去するに際して、エネルギービームを吸収領域の一部にかかるように照射するのである。これにより、白欠陥を良好に修正することが可能となる。 In the present invention, it is possible to increase the etching rate of the multilayer film and reduce the etching rate of the absorption layer by appropriately selecting the weight of the metal contained in the absorption layer and the multilayer film and the assist gas. By utilizing this, the tolerance for the deviation of the beam irradiation position toward the absorption region can be expanded. Therefore, when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region, it is possible to irradiate the energy beam with a large tolerance with respect to the shift of the beam irradiation position toward the absorption region. Therefore, in the present invention, when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region in the correction step, the energy beam is irradiated so as to cover a part of the absorption region. This makes it possible to correct white defects satisfactorily.
また、ビーム照射位置と吸収領域との重なりが大きい場合には、白欠陥部に位置する多層膜の除去量は少ないものとなり、一方、ビーム照射位置と吸収領域との重なりが小さい場合には、白欠陥部に位置する多層膜の除去量は多いものとなる。ここで、白欠陥部が非常に微細である場合には、白欠陥部に対してビーム照射位置を最適位置に設定することは難しい。そこで本発明によれば、エネルギービームを吸収領域の一部にかかるように照射する際に、ビーム照射位置と吸収領域との重なりを調整することで、微小な幅で多層膜を除去することが可能である。したがって、白欠陥部が非常に微細である場合であっても、白欠陥を良好に修正することが可能となる。 In addition, when the overlap between the beam irradiation position and the absorption region is large, the amount of removal of the multilayer film located in the white defect portion is small, whereas when the overlap between the beam irradiation position and the absorption region is small, The removal amount of the multilayer film located in the white defect portion is large. Here, when the white defect portion is very fine, it is difficult to set the beam irradiation position to the optimum position with respect to the white defect portion. Therefore, according to the present invention, when the energy beam is irradiated so as to cover a part of the absorption region, the multilayer film can be removed with a minute width by adjusting the overlap between the beam irradiation position and the absorption region. Is possible. Therefore, even when the white defect portion is very fine, the white defect can be corrected satisfactorily.
さらに本発明においては、白欠陥部に位置する多層膜を除去することで白欠陥を修正するので、白欠陥修正領域は多層膜が除去され通常は基板が露出した領域となり、洗浄プロセスに対して耐性を有する。したがって本発明によれば、コンタミネーションクリーニングを繰返し行っても、白欠陥修正領域での厚みや寸法の変動が少なく、白欠陥修正領域の転写特性を維持することが可能な反射型マスクを得ることができる。 Further, in the present invention, since the white defect is corrected by removing the multilayer film located in the white defect portion, the white defect correction region is a region where the multilayer film is removed and the substrate is usually exposed, and the cleaning process is performed. Tolerant. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a reflective mask capable of maintaining the transfer characteristics of a white defect correction region with little variation in thickness and size in the white defect correction region even after repeated contamination cleaning. Can do.
以下、本発明の反射型マスクの製造方法における各工程について説明する。 Hereafter, each process in the manufacturing method of the reflective mask of this invention is demonstrated.
１．吸収層形成工程
本発明における吸収層形成工程は、多層膜が形成された基板上に吸収層をパターン状に形成する工程である。
1. Absorption layer formation process The absorption layer formation process in this invention is a process of forming an absorption layer in pattern shape on the board | substrate with which the multilayer film was formed.
吸収層をパターン状に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、吸収層をパターン状に形成する。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。 As a method for forming the absorption layer in a pattern, a photolithography method is usually used. Specifically, an absorption layer is formed on a substrate on which a multilayer film is 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 to remain. The resist pattern is removed to form an absorption layer in a pattern. As the photolithography method, a general method can be used.
なお、基板、多層膜およびその成膜方法、吸収層の成膜方法およびその他の点については、上記「Ａ．反射型マスク」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。 Since the substrate, the multilayer film and the film forming method thereof, the film forming method of the absorption layer, and other points are described in the above section “A. Reflective mask”, description thereof is omitted here.
２．修正工程
本発明における修正工程は、エネルギービームの照射により、吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する多層膜を除去する工程であって、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域に隣接する白欠陥部に位置する多層膜を除去するに際して、エネルギービームを吸収領域の一部にかかるように照射する工程である。
2. Correction Step The correction step in the present invention is a step of removing the multilayer film located in the white defect portion caused by the lack of the absorption layer by irradiation of the energy beam, and the absorption layer is formed on the multilayer film. This is a step of irradiating a part of the absorption region with an energy beam when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the region.
なお、多層膜を除去するとは、多層膜を完全に除去する場合だけでなく、多層膜の残渣が存在する場合や、除去された多層膜の成分が再付着している場合も含まれる。 Note that the removal of the multilayer film includes not only the case where the multilayer film is completely removed, but also the case where there is a residue of the multilayer film and the case where the components of the removed multilayer film are reattached.
白欠陥部に位置する多層膜を除去する方法としては、エネルギービームを照射することで多層膜を局所的にエッチング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い。中でも、白欠陥部に位置する多層膜にアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射することにより、多層膜をガスアシストエッチングする方法が好ましく用いられる。エネルギービームのみを用いる場合に比較して、多層膜を良好にエッチングすることができるからである。 The method for removing the multilayer film located in the white defect portion is not particularly limited as long as the multilayer film can be locally etched by irradiation with an energy beam. In particular, a method of gas-assisted etching of the multilayer film by irradiating the energy beam while supplying an assist gas to the multilayer film positioned in the white defect portion is preferably used. This is because the multilayer film can be etched better than when only the energy beam is used.
エネルギービームとしては、白欠陥部に位置する多層膜を局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではないが、集束イオンビームまたは電子ビームが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な白欠陥部にも対応できるからである。特に、集束イオンビームが好適である。 The energy beam is not particularly limited as long as the multilayer film located in the white defect portion can be locally etched, but a focused ion beam or an electron beam is preferably used. This is because advanced microfabrication is possible and it is possible to deal with fine white defect portions. A focused ion beam is particularly preferable.
集束イオンビームの場合、アシストガスを用いてもよく用いなくてもよい。アシストガスを用いない場合には、吸収層に含有される金属が多層膜に含有される金属よりも重くなるように吸収層および多層膜の材料を選択する。また、吸収層に含有される金属が多層膜に含有される金属よりも軽い場合には、アシストガスを用いる。
一方、電子ビームの場合、アシストガスが必要である。
In the case of a focused ion beam, an assist gas may or may not be used. When the assist gas is not used, the materials of the absorption layer and the multilayer film are selected so that the metal contained in the absorption layer is heavier than the metal contained in the multilayer film. Further, when the metal contained in the absorption layer is lighter than the metal contained in the multilayer film, an assist gas is used.
On the other hand, in the case of an electron beam, an assist gas is required.
集束イオンビームのイオン源としては、集束することができるものであればよく、例えば、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ジルコニウム、銀、カドミウム、インジウム、錫、タンタル、タングステン、白金、金、鉛、ビスマスおよびケイ素からなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。中でも、ガリウム、タングステン、金およびケイ素からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、特に、ガリウムが好ましい。ガリウムは関連分野での使用実績が多く、実用性が高いからである。 The ion source of the focused ion beam may be anything that can be focused, for example, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, zirconium, silver, cadmium, indium, tin, Mention may be made of at least one selected from the group consisting of tantalum, tungsten, platinum, gold, lead, bismuth and silicon. Among these, at least one selected from the group consisting of gallium, tungsten, gold and silicon is preferable, and gallium is particularly preferable. This is because gallium is used in many related fields and is highly practical.
また、アシストガスとしては、多層膜をエッチングできるガスであれば特に限定されるものではなく、例えば、三フッ化窒素（ＮＦ3）フッ化キセノン（ＸｅＦ2）、ヨウ素、フッ化硫黄（ＳＦ6）、フッ化炭素（ＣＦ4）、酸化窒素（ＮＯx）等が挙げられる。具体的には、吸収層がＴａを含有する場合、アシストガスとしては三フッ化窒素、ヨウ素、フッ化硫黄、酸化窒素を用いることが好ましい。吸収層がＣｒを含有する場合、アシストガスとしてはフッ化キセノン、フッ化炭素を用いることが好ましい。 The assist gas is not particularly limited as long as it is a gas capable of etching the multilayer film. For example, nitrogen trifluoride (NF 3 ), xenon fluoride (XeF 2 ), iodine, sulfur fluoride (SF 6). ), Fluorocarbon (CF 4 ), nitrogen oxide (NO x ) and the like. Specifically, when the absorption layer contains Ta, it is preferable to use nitrogen trifluoride, iodine, sulfur fluoride, or nitrogen oxide as the assist gas. When the absorption layer contains Cr, it is preferable to use xenon fluoride or carbon fluoride as the assist gas.
エネルギービームの照射条件としては、白欠陥部に位置する多層膜を局所的にエッチングできる条件であれば特に限定されるものではなく、適宜選択される。例えば、ガリウムをイオン源とする集束イオンビーム（Ｇａ−ＦＩＢ）を利用し、アシストガスを供給せずに多層膜を加工する場合、加速電圧は１０ｋＶ〜１５ｋＶの範囲内、多層膜の加工に必要なイオン照射量は５×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2〜１×１０18ｉｏｎｓ／ｃｍ2の範囲内とすることができる。また、Ｇａ−ＦＩＢを利用し、アシストガスを供給しながら多層膜を加工する場合は、上記イオン照射量は１×１０16ｉｏｎｓ／ｃｍ2〜５×１０17ｉｏｎｓ／ｃｍ2の範囲内とすることができる。
The irradiation condition of the energy beam is not particularly limited as long as the multilayer film located in the white defect portion can be locally etched, and is appropriately selected. For example, when a multilayer film is processed without supplying an assist gas using a focused ion beam (Ga-FIB) using gallium as an ion source, the acceleration voltage is in the range of 10 kV to 15 kV and is necessary for processing the multilayer film. The ion irradiation amount can be in the range of 5 × 10 17 ions / cm 2 to 1 × 10 18 ions / cm 2 . Further, when the multilayer film is processed using Ga-FIB while supplying the assist gas, the ion irradiation amount is in the range of 1 × 10 16 ions /
なお、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域、および白欠陥部に位置する多層膜を除去することで得られる白欠陥修正領域については、上記「Ａ．反射型マスク」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。 For the absorption region in which the absorption layer is formed on the multilayer film and the white defect correction region obtained by removing the multilayer film located in the white defect portion, refer to the section “A. Reflective mask” above. Since it described, description here is abbreviate | omitted.
３．バッファ層形成工程およびバッファ層剥離工程
本発明においては、上記吸収層形成工程前に、多層膜上にバッファ層を形成するバッファ層形成工程を行い、上記修正工程後に、露出しているバッファ層を剥離するバッファ層剥離工程を行ってもよい。バッファ層を形成することにより、吸収層をパターニングする際に下層の多層膜がダメージを受けるのを防止したり、ＦＩＢにより白欠陥部に位置する多層膜を除去する際に正常部分の多層膜がダメージを受けるのを防止したりすることができる。
3. Buffer layer forming step and buffer layer peeling step In the present invention, a buffer layer forming step for forming a buffer layer on the multilayer film is performed before the absorbing layer forming step, and the exposed buffer layer is removed after the correcting step. You may perform the buffer layer peeling process to peel. By forming the buffer layer, the lower multilayer film is prevented from being damaged when the absorption layer is patterned, or when the multilayer film located at the white defect portion is removed by FIB, the normal multilayer film is It can prevent damage.
なお、バッファ層の成膜方法および剥離方法、ならびにその他の点については、上記「Ａ．反射型マスク」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。 Since the buffer layer forming method, the peeling method, and other points are described in the above section “A. Reflective Mask”, the description thereof is omitted here.
４．キャッピング層形成工程
本発明においては、上記吸収層形成工程前に、多層膜上にキャッピング層を形成するキャッピング層形成工程を行ってもよい。キャッピング層を形成することにより、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、また洗浄時に反射型マスクを保護することができる。
本発明において、上記バッファ層形成工程を行う場合には、通常、バッファ層形成工程前にキャッピング層形成工程が行われる。
4). Capping layer forming step In the present invention, a capping layer forming step of forming a capping layer on the multilayer film may be performed before the absorbing layer forming step. 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, and the reflective mask can be protected during cleaning. Can do.
In the present invention, when the buffer layer forming step is performed, the capping layer forming step is usually performed before the buffer layer forming step.
なお、キャッピング層の成膜方法およびその他の点については、上記「Ａ．反射型マスク」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。 The film forming method of the capping layer and other points are described in the above section “A. Reflective mask”, and thus the description thereof is omitted here.
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。 The following examples illustrate the present invention in more detail.
［実施例１］
（反射型マスクの作製）
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜を形成した。次いで、多層膜上に、珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）を形成し、さらに窒化クロムからなるバッファ層を形成した。次に、バッファ層上に、窒化タンタルからなる吸収層（膜厚５１ｎｍ）をエッチング加工したパターンを形成した。この際、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、吸収層６のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインアンドスペースパターンとした。さらに、幅２２５ｎｍ、長さ９００ｎｍサイズのラインが欠損した白欠陥部１０を形成した。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図中の記号は図１と同様であり、図５（ａ）において多層膜、キャッピング層およびバッファ層は省略されている。
[Example 1]
(Production of reflective mask)
First, a multilayer film composed of 40 pairs of molybdenum and silicon (film thickness: 2.8 nm / 4.2 nm) was formed on a substrate made of silicon oxide. Next, a capping layer (
次に、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製フォトマスク修正用ＦＩＢ装置ＳＩＲ７を使用して、多層膜をエッチング除去し、白欠陥の修正を行った。ＦＩＢを使用して、白欠陥部に位置するバッファ層、キャッピング層、多層膜を順次エッチングした。この際、ＦＩＢのイオン源としてはガリウムイオンを使用し、加速電圧１５ｋＶで実施した。また、ＦＩＢ照射範囲は、白欠陥部に加え、白欠陥部に隣接する吸収層に５ｎｍかかるように設定した。これにより、白欠陥部に位置する多層膜を全て除去した。
その後、塩素系ガスプラズマエッチング処理により、露出しているバッファ層を剥離した。次いで、硫酸系薬液による湿式洗浄処理により洗浄を行った。
得られた反射型マスクにおいて、白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は８５度であった。
Next, the multilayer defect was removed by etching using a photomask correcting FIB apparatus SIR7 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd., and white defects were corrected. Using the FIB, the buffer layer, the capping layer, and the multilayer film located in the white defect portion were sequentially etched. At this time, gallium ions were used as the FIB ion source, and the acceleration voltage was 15 kV. The FIB irradiation range was set so that 5 nm was applied to the absorption layer adjacent to the white defect portion in addition to the white defect portion. Thereby, all the multilayer films located in the white defect portion were removed.
Thereafter, the exposed buffer layer was peeled off by a chlorine-based gas plasma etching process. Next, cleaning was performed by a wet cleaning process using a sulfuric acid chemical solution.
In the obtained reflective mask, the cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region was 85 degrees.
（転写）
反射型マスクにおけるラインアンドスペースパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次いで、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、白欠陥修正領域の転写特性評価を行った。多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域では、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域（正常箇所）と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。また、ＦＩＢが照射された吸収層が配置されている箇所では、ＦＩＢが照射されなかった吸収層が配置されている箇所と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
(Transcription)
The line-and-space pattern in the reflective mask was reduced and transferred by a factor of 5 to the resist coated on the wafer using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc. Next, the resist was developed to obtain a resist pattern.
By observing this resist pattern with a SEM type dimensional measuring machine (CG4000) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, the transfer characteristics of the white defect correction area were evaluated. In the white defect correction region where the multilayer film was etched away, it was confirmed by SEM observation that a resist pattern equivalent to the absorption region (normal position) where the absorption layer was formed on the multilayer film was formed. In addition, it was confirmed by SEM observation that a resist pattern equivalent to the portion where the absorption layer not irradiated with FIB was disposed was formed at the portion where the absorption layer irradiated with FIB was disposed.
（コンタミネーションクリーニング）
ＥＵＶ転写時に反射型マスク表面に付着したカーボンコンタミネーションをクリーニング除去するため、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射の各クリーニングを実施した。多層膜がエッチング除去された部分の開口寸法を各クリーニング前後で比較したところ、開口寸法の変動は確認されなかった。
コンタミネーションクリーニング後の反射型マスクを、再度、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写したところ、クリーニング前後で転写特性の変化は確認されなかった。
以上の結果から、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射による乾式クリーニングに対して、白欠陥修正領域の転写特性に変化がないことを確認した。
(Contamination cleaning)
In order to clean and remove carbon contamination adhering to the reflective mask surface during EUV transfer, cleaning with hydrogen radicals, ozone and VUV was performed. When the opening size of the portion where the multilayer film was removed by etching was compared before and after each cleaning, no variation in the opening size was confirmed.
When the reflective mask after contamination cleaning is again transferred to the resist applied on the wafer by 1/5 reduction using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc., the transfer characteristics change before and after cleaning. Was not confirmed.
From the above results, it was confirmed that there was no change in the transfer characteristics of the white defect correction region with respect to dry cleaning by hydrogen radical, ozone and VUV irradiation.
［実施例２］
（反射型マスクの作製）
まず、実施例１と同様にして、白欠陥を有するマスクを作製した。
次に、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用して、多層膜をエッチング除去し、白欠陥の修正を行った。ＥＢを使用して、白欠陥部に位置するバッファ層、キャッピング層、多層膜を順次エッチングした。この際、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとした。また、エッチングアシストガスとしては、バッファ層のエッチングには塩素ガスを、キャッピング層および多層膜のエッチングには三フッ化窒素を使用した。さらに、白欠陥部に隣接する吸収層の一部にまでかかるようにＥＢを照射した。これにより、白欠陥部に位置する多層膜を全て除去した。
その後、塩素系ガスプラズマエッチング処理により、露出しているバッファ層を剥離した。次いで、硫酸系薬液による湿式洗浄処理により洗浄を行った。
得られた反射型マスクにおいて、白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は８５度であった。
[Example 2]
(Production of reflective mask)
First, in the same manner as in Example 1, a mask having white defects was produced.
Next, the multilayer film was removed by etching using a FIB-SEM double beam apparatus XVision200 manufactured by SII Nanotechnology, Inc., and white defects were corrected. Using EB, the buffer layer, the capping layer, and the multilayer film located in the white defect portion were sequentially etched. At this time, the acceleration voltage of EB was set to 1 keV. As the etching assist gas, chlorine gas was used for etching the buffer layer, and nitrogen trifluoride was used for etching the capping layer and the multilayer film. Furthermore, EB was irradiated so that it might reach even a part of absorption layer adjacent to a white defect part. Thereby, all the multilayer films located in the white defect portion were removed.
Thereafter, the exposed buffer layer was peeled off by a chlorine-based gas plasma etching process. Next, cleaning was performed by a wet cleaning process using a sulfuric acid chemical solution.
In the obtained reflective mask, the cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region was 85 degrees.
（転写）
反射型マスクにおけるラインアンドスペースパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次いで、レジストを現像することでレジストパターンを得た。このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、白欠陥修正領域の転写特性評価を行った。多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域では、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域（正常箇所）と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。また、ＥＢが照射された吸収層が配置されている箇所では、ＥＢが照射されなかった吸収層が配置されている箇所と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
(Transcription)
The line-and-space pattern in the reflective mask was reduced and transferred by a factor of 5 to the resist coated on the wafer using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc. Next, the resist was developed to obtain a resist pattern. By observing this resist pattern with a SEM type dimensional measuring machine (CG4000) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, the transfer characteristics of the white defect correction area were evaluated. In the white defect correction region where the multilayer film was etched away, it was confirmed by SEM observation that a resist pattern equivalent to the absorption region (normal position) where the absorption layer was formed on the multilayer film was formed. Moreover, it was confirmed by SEM observation that the resist pattern equivalent to the location where the absorption layer not irradiated with EB was arranged was formed at the location where the absorption layer irradiated with EB was arranged.
（コンタミネーションクリーニング）
ＥＵＶ転写時に反射型マスク表面に付着したカーボンコンタミネーションをクリーニング除去するため、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射の各クリーニングを実施した。多層膜がエッチング除去された部分の開口寸法を各クリーニング前後で比較したところ、開口寸法の変動は確認されなかった。
コンタミネーションクリーニング後の反射型マスクを、再度、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写したところ、クリーニング前後で転写特性の変化は確認されなかった。
以上の結果から、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射による乾式クリーニングに対して、白欠陥修正領域の転写特性に変化がないことを確認した。
(Contamination cleaning)
In order to clean and remove carbon contamination adhering to the reflective mask surface during EUV transfer, cleaning with hydrogen radicals, ozone and VUV was performed. When the opening size of the portion where the multilayer film was removed by etching was compared before and after each cleaning, no variation in the opening size was confirmed.
When the reflective mask after contamination cleaning is again transferred to the resist applied on the wafer by 1/5 reduction using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc., the transfer characteristics change before and after cleaning. Was not confirmed.
From the above results, it was confirmed that there was no change in the transfer characteristics of the white defect correction region with respect to dry cleaning by hydrogen radical, ozone and VUV irradiation.
［実施例３］
（反射型マスクの作製）
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜を形成した。次いで、多層膜上に、ルテニウムからなるキャッピング層（膜厚２．５ｎｍ）を形成した。次に、キャッピング層上に、窒化タンタルからなる吸収層（膜厚６６ｎｍ）をエッチング加工したパターンを形成した。この際、実施例１と同様に、吸収層のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインアンドスペースパターンとした。さらに、実施例１と同様に、幅２２５ｎｍ、長さ９００ｎｍサイズのラインが欠損した白欠陥部を形成した。
[Example 3]
(Production of reflective mask)
First, a multilayer film composed of 40 pairs of molybdenum and silicon (film thickness: 2.8 nm / 4.2 nm) was formed on a substrate made of silicon oxide. Next, a capping layer (thickness 2.5 nm) made of ruthenium was formed on the multilayer film. Next, a pattern was formed by etching an absorption layer (film thickness 66 nm) made of tantalum nitride on the capping layer. At this time, similarly to Example 1, the pattern of the absorption layer was a line and space pattern having a line width of 225 nm. Further, similarly to Example 1, a white defect portion in which a line having a width of 225 nm and a length of 900 nm was lost was formed.
次に、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用して、多層膜をエッチング除去し、白欠陥の修正を行った。ＥＢを使用して、白欠陥部に位置するキャッピング層、多層膜を順次エッチングした。この際、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとした。また、エッチングアシストガスとしては、三フッ化窒素を使用した。さらに、ＥＢ照射範囲は、白欠陥部に加え、白欠陥部に隣接する吸収層に５ｎｍかかるように設定した。これにより、白欠陥部に位置する多層膜を全て除去した。
次いで、硫酸系薬液による湿式洗浄処理により洗浄を行った。
得られた反射型マスクにおいて、白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は８５度であった。
Next, the multilayer film was removed by etching using a FIB-SEM double beam apparatus XVision200 manufactured by SII Nanotechnology, Inc., and white defects were corrected. Using EB, the capping layer and the multilayer film located in the white defect portion were sequentially etched. At this time, the acceleration voltage of EB was set to 1 keV. Further, nitrogen trifluoride was used as the etching assist gas. Further, the EB irradiation range was set to 5 nm on the absorption layer adjacent to the white defect portion in addition to the white defect portion. Thereby, all the multilayer films located in the white defect portion were removed.
Next, cleaning was performed by a wet cleaning process using a sulfuric acid chemical solution.
In the obtained reflective mask, the cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region was 85 degrees.
（転写）
反射型マスクにおけるラインアンドスペースパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次いで、レジストを現像することでレジストパターンを得た。このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、白欠陥修正領域の転写特性評価を行った。多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域では、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域（正常箇所）と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。また、ＥＢが照射された吸収層が配置されている箇所では、ＥＢが照射されなかった吸収層が配置されている箇所と同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
(Transcription)
The line-and-space pattern in the reflective mask was reduced and transferred by a factor of 5 to the resist coated on the wafer using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc. Next, the resist was developed to obtain a resist pattern. By observing this resist pattern with a SEM type dimensional measuring machine (CG4000) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, the transfer characteristics of the white defect correction area were evaluated. In the white defect correction region where the multilayer film was etched away, it was confirmed by SEM observation that a resist pattern equivalent to the absorption region (normal position) where the absorption layer was formed on the multilayer film was formed. Moreover, it was confirmed by SEM observation that the resist pattern equivalent to the location where the absorption layer not irradiated with EB was arranged was formed at the location where the absorption layer irradiated with EB was arranged.
（コンタミネーションクリーニング）
ＥＵＶ転写時に反射型マスク表面に付着したカーボンコンタミネーションをクリーニング除去するため、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射の各クリーニングを実施した。多層膜がエッチング除去された部分の開口寸法を各クリーニング前後で比較したところ、開口寸法の変動は確認されなかった。
コンタミネーションクリーニング後の反射型マスクを、再度、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写したところ、クリーニング前後で転写特性の変化は確認されなかった。
以上の結果から、水素ラジカル、オゾンおよびＶＵＶ照射による乾式クリーニングに対して、白欠陥修正領域の転写特性に変化がないことを確認した。
(Contamination cleaning)
In order to clean and remove carbon contamination adhering to the reflective mask surface during EUV transfer, cleaning with hydrogen radicals, ozone and VUV was performed. When the opening size of the portion where the multilayer film was removed by etching was compared before and after each cleaning, no variation in the opening size was confirmed.
When the reflective mask after contamination cleaning is again transferred to the resist applied on the wafer by 1/5 reduction using an EUV exposure apparatus SFET manufactured by Canon Inc., the transfer characteristics change before and after cleaning. Was not confirmed.
From the above results, it was confirmed that there was no change in the transfer characteristics of the white defect correction region with respect to dry cleaning by hydrogen radical, ozone and VUV irradiation.
［参考例１］
白欠陥部に位置する多層膜のエッチング除去後の残渣が転写寸法へ及ぼす影響についてシミュレーションにより求めた。
使用したシミュレータは、Ｐａｎｏｒａｍｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製ＥＭ−Ｓｕｉｔｅである。
また、シミュレーションは、実際のＥＵＶマスク構造およびＥＵＶ転写装置の光学系をモデルに実施した。ＥＵＶマスクの構造は、酸化珪素からなる基板上にモリブデンおよび珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜が形成され、多層膜上に珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）が形成され、キャッピング層上に、窒化クロムからなるバッファ層および窒化タンタルからなる吸収層（膜厚５１ｎｍ）が線幅２２５ｎｍのラインアンドスペースパターンを有するようにパターン状に形成され、さらに幅２２５ｎｍサイズのラインが欠損した白欠陥を有するものとした。白欠陥修正領域の転写条件は、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴ（Small Field Exposure Tool）の光学系に設定し、ＮＡ＝０．３、σ＝０．３／０．７（ｉｎｎｅｒ／ｏｕｔｅｒ）とした。転写寸法は、ウェハ上へ５分の１縮小露光した光学像から寸法を算出した。
[Reference Example 1]
The effect of the residue after etching removal of the multilayer film located in the white defect portion on the transfer size was obtained by simulation.
The simulator used is EM-Suite made by Panoramic Technology.
The simulation was performed using an actual EUV mask structure and an optical system of an EUV transfer apparatus as models. The EUV mask has a structure in which a multilayer film consisting of 40 pairs of molybdenum and silicon (film thickness 2.8 nm / 4.2 nm) is formed on a substrate made of silicon oxide, and a capping layer (film thickness) made of silicon is formed on the multilayer film. 11 nm), and a buffer layer made of chromium nitride and an absorption layer (thickness 51 nm) made of tantalum nitride are formed in a pattern on the capping layer so as to have a line-and-space pattern with a line width of 225 nm. It was assumed to have a white defect in which a 225 nm line was missing. The transfer condition of the white defect correction area is set in the optical system of an EUV exposure apparatus SFET (Small Field Exposure Tool) manufactured by Canon Inc., and NA = 0.3, σ = 0.3 / 0.7 (inner / outer). The transfer dimension was calculated from an optical image that was subjected to 1/5 reduction exposure on a wafer.
図６（ａ）はシミュレーションに使用したマスクモデルの断面図である。正常であれば線幅２２５ｎｍの吸収層６のラインが３本あるところ、本モデルは中心の吸収層のラインが欠損した白欠陥部１０を含み、白欠陥部１０に位置する多層膜３をエッチング除去した構造である。モデルには、白欠陥修正領域１３にエッチング除去されなかった残存多層膜３ａを配置した。
本モデルを使用した光学像シミュレーション結果を図６（ｂ）に示す。シミュレーションの結果、ＥＵＶ反射強度の相対値がおおよそ０．２の位置において、ウェハ上転写寸法４５ｎｍ（マスク上寸法２２５ｎｍの５分の１縮小露光）のラインアンドスペースパターンが、欠陥の影響無く正常に得られることが確認された。
次に、白欠陥修正領域においても、ＥＵＶ反射強度が０．２を超えないための、許容残存多層膜量をシミュレーションにより算出した。図７は多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域の残存多層膜量とＥＵＶ反射強度の関係を示すグラフである。図７から読み取ると、残存多層膜が４対以下であれば、相対ＥＵＶ反射強度０．２以下を満足することがわかった。
以上の結果から、白欠陥修正領域において多少のエッチング残渣があったとしても、転写寸法への影響は無いことを確認した。
FIG. 6A is a cross-sectional view of the mask model used for the simulation. If there are three lines of the
An optical image simulation result using this model is shown in FIG. As a result of the simulation, at the position where the relative value of the EUV reflection intensity is approximately 0.2, the line-and-space pattern with a transfer size on the wafer of 45 nm (1/5 reduced exposure of the size on the mask of 225 nm) is normal without the influence of defects. It was confirmed that it was obtained.
Next, in the white defect correction region, the allowable remaining multilayer film amount was calculated by simulation so that the EUV reflection intensity did not exceed 0.2. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of multilayer film remaining in the white defect correction region where the multilayer film has been removed by etching and the EUV reflection intensity. From FIG. 7, it was found that the relative EUV reflection intensity of 0.2 or less was satisfied when the remaining multilayer film was 4 pairs or less.
From the above results, it was confirmed that even if there was some etching residue in the white defect correction region, there was no effect on the transfer dimension.
［参考例２］
白欠陥部に位置する多層膜のエッチング除去後の多層膜の断面角度が転写寸法へ及ぼす影響についてシミュレーションにより求めた。
シミュレーションは以下の条件で実施した。ＥＵＶマスクの構造は参考例１と同様とした。白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は６８度〜１１２度の条件でモデリングした。また、白欠陥修正領域の転写条件は参考例１と同様とした。
[Reference Example 2]
The effect of the cross-sectional angle of the multilayer film after etching removal of the multilayer film located in the white defect portion on the transfer size was obtained by simulation.
The simulation was performed under the following conditions. The structure of the EUV mask was the same as in Reference Example 1. The cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region was modeled under the condition of 68 degrees to 112 degrees. The transfer conditions for the white defect correction area were the same as in Reference Example 1.
図８は、多層膜の断面角度と転写寸法の関係を示すグラフである。多層膜が除去された白欠陥修正領域の転写寸法は、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域（正常箇所）と同じ４５ｎｍであることが理想であるが、白欠陥修正領域の転写寸法について正常箇所の最大±１０％程度の変動を許容すると、多層膜の断面角度が７０度〜１１０度の範囲であるときに良好な転写特性が得られることがわかった。すなわち、多層膜は必ずしも垂直に加工する必要が無いことがわかった。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the cross-sectional angle of the multilayer film and the transfer dimension. Ideally, the transfer size of the white defect correction area from which the multilayer film has been removed is 45 nm, which is the same as the absorption area (normal position) where the absorption layer is formed on the multilayer film. It was found that when the dimension was allowed to vary up to about ± 10% at the normal location, good transfer characteristics could be obtained when the cross-sectional angle of the multilayer film was in the range of 70 to 110 degrees. That is, it was found that the multilayer film does not necessarily have to be processed vertically.
［参考例３］
白欠陥部に位置する多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域の開口寸法が転写寸法へ及ぼす影響についてシミュレーションにより求めた。
シミュレーションは以下の条件で実施した。ＥＵＶマスクの構造は参考例１と同様とした。白欠陥修正領域での多層膜の断面角度は９０度、残存多層膜は０対の条件でモデリングした。また、白欠陥修正領域の転写条件は参考例１と同様とした。
図９は、多層膜がエッチング除去された白欠陥修正領域の開口寸法と転写寸法の関係を示すグラフである。多層膜が除去された白欠陥修正領域の転写寸法は、多層膜上に吸収層が形成されている吸収領域（正常箇所）と同じ４５ｎｍであることが理想であるが、白欠陥修正領域の転写寸法について正常箇所の最大±１０％程度の変動を許容すると、白欠陥修正領域の開口寸法が２０５ｎｍ〜２４５ｎｍの範囲であるときに良好な転写特性が得られることがわかった。すなわち、白欠陥修正領域の開口寸法は必ずしもパターン線幅と同じ２２５ｎｍに加工する必要は無いことがわかった。
[Reference Example 3]
The effect of the opening size of the white defect correction region where the multilayer film located in the white defect portion was removed by etching on the transfer size was determined by simulation.
The simulation was performed under the following conditions. The structure of the EUV mask was the same as in Reference Example 1. The cross-sectional angle of the multilayer film in the white defect correction region was modeled at 90 degrees, and the remaining multilayer film was modeled under zero pairs. The transfer conditions for the white defect correction area were the same as in Reference Example 1.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the opening size and the transfer size of the white defect correction region where the multilayer film has been removed by etching. Ideally, the transfer size of the white defect correction area from which the multilayer film has been removed is 45 nm, which is the same as the absorption area (normal position) where the absorption layer is formed on the multilayer film. It was found that when a variation of about ± 10% at the maximum in the normal location was allowed for the size, good transfer characteristics could be obtained when the opening size of the white defect correction region was in the range of 205 nm to 245 nm. That is, it was found that the opening size of the white defect correction region does not necessarily have to be processed to 225 nm which is the same as the pattern line width.
１ … 反射型マスク
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … キャッピング層
５ … バッファ層
６ … 吸収層
１０ … 白欠陥部
１１ … 吸収領域
１２ … 反射領域
１３ … 白欠陥修正領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
前記多層膜上に前記吸収層が形成されている吸収領域と、前記多層膜上に前記吸収層が形成されていない反射領域と、前記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する前記多層膜が除去された白欠陥修正領域とを有し、前記吸収領域および前記白欠陥修正領域が隣接するパターンを有す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 the substrate, and an absorption layer formed in a pattern on the multilayer film,
The absorption region in which the absorption layer is formed on the multilayer film, the reflection region in which the absorption layer is not formed on the multilayer film, and the multilayer located in a white defect portion caused by the absence of the absorption layer A reflective mask comprising: a white defect correction region from which a film has been removed, wherein the absorption region and the white defect correction region have adjacent patterns.
エネルギービームの照射により、前記吸収層の欠落に起因する白欠陥部に位置する前記多層膜を除去する修正工程と
を有し、前記修正工程にて、前記多層膜上に前記吸収層が形成されている吸収領域に隣接する前記白欠陥部に位置する前記多層膜を除去するに際して、前記エネルギービームを前記吸収領域の一部にかかるように照射することを特徴とする反射型マスクの製造方法。 An absorption layer forming step of forming an absorption layer in a pattern on the substrate on which the multilayer film is formed;
A correction step of removing the multilayer film located in a white defect caused by the lack of the absorption layer by irradiation of an energy beam, and the absorption layer is formed on the multilayer film in the correction step. A method for manufacturing a reflective mask, comprising: irradiating a part of the absorption region with the energy beam when removing the multilayer film located in the white defect portion adjacent to the absorption region.
前記修正工程後に、露出している前記バッファ層を剥離するバッファ層剥離工程と
を有することを特徴とする請求項４から請求項６までのいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。 A buffer layer forming step of forming a buffer layer on the multilayer film before the absorbing layer forming step;
The method for manufacturing a reflective mask according to claim 4, further comprising: a buffer layer peeling step for peeling the exposed buffer layer after the correction step.
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