JP2016033956A - EUV mask defect inspection method and EUV mask blank - Google Patents

EUV mask defect inspection method and EUV mask blank Download PDF

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至 吉田
Itaru Yoshida
至 吉田
福上　典仁
Norihito Fukugami
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an extreme ultraviolet (EUV) mask defect inspection method by which discharge yields of secondary electrons can be easily made different during a pattern inspection using EB, a satisfactory contrast image can be obtained and the high-accuracy mask pattern inspection can be performed, and an EUV mask blank 10.SOLUTION: The EUV mask defect inspection method based on image analysis using secondary electrons with electron beam irradiation includes providing an inspection support layer 5 in which discharge efficiency of reflection electrons is high, on an absorption layer 4 of an EUV mask 11 that is an object to be inspected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク、ＥＵＶマスクブランクの製造におけるマスクの欠陥検査方法に関し、特に極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）を光源とするＥＵＶリソグラフィを用いた半導体製造装置などに利用される反射型ＥＵＶマスクの欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to EUV mask blanks, EUV masks, and mask defect inspection methods in the manufacture of EUV mask blanks, and is particularly used in semiconductor manufacturing apparatuses using EUV lithography that uses extreme ultraviolet (EUV) as a light source. The present invention relates to a defect inspection method for a reflective EUV mask.

＜ＥＵＶリソグラフィ＞
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が１３．５ｎｍ近傍のＥＵＶを光源に用いたＥＵＶリソグラフィが提案されている。ＥＵＶリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またＥＵＶの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は１よりもわずかに小さい値である。このため、ＥＵＶリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク（以下マスク）も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。 <EUV lithography>
In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography using EUV having a wavelength of around 13.5 nm as a light source has been proposed. Since EUV lithography has a short light source wavelength and very high light absorption, it needs to be performed in a vacuum. In the EUV wavelength region, the refractive index of most substances is slightly smaller than 1. For this reason, the EUV lithography cannot use a transmission type refractive optical system which has been used conventionally, and becomes a reflection optical system. Therefore, a photomask (hereinafter referred to as a mask) serving as an original plate cannot be used as a conventional transmission type mask, and therefore needs to be a reflection type mask.

＜ＥＵＶマスクとブランク構造＞
図３は、従来のＥＵＶマスクブランクの構成を示す概略断面図で、図４は、ＥＵＶマスクの構成を示す概略断面図である。 <EUV mask and blank structure>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional EUV mask blank, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the EUV mask.

図３、４に示すように反射型ＥＵＶマスク２１の元となるＥＵＶマスクブランク２０は、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層２と、その上に洗浄耐性のある保護層３、その上に露光光源波長の吸収層４とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, an EUV mask blank 20 that is a source of a reflective EUV mask 21 is formed on a multilayer reflective layer 2 having a high reflectance with respect to the exposure light source wavelength on a low thermal expansion substrate, and on the multilayer reflective layer 2. A protective layer 3 having cleaning resistance and an absorption layer 4 having an exposure light source wavelength are sequentially formed thereon, and a back surface conductive film for an electrostatic chuck in the exposure machine is formed on the back surface of the substrate.

また、保護層３と、吸収層４の間に緩衝層を有する構造を持つＥＵＶマスクもある。反射型マスクブランクから反射型マスクへ加工する際には、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）リソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、緩衝層を有する構造の場合はこれも同じく除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。   There is also an EUV mask having a structure having a buffer layer between the protective layer 3 and the absorption layer 4. When processing from a reflective mask blank to a reflective mask, the absorbing layer is partially removed by EB (Electron Beam) lithography and etching technology, and in the case of a structure having a buffer layer, this is also removed and absorbed. A circuit pattern composed of a portion and a reflection portion is formed.

このように作製されたＥＵＶマスク２１によって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。   The light image reflected by the EUV mask 21 manufactured in this way is transferred onto the semiconductor substrate through the reflection optical system.

＜ＥＵＶマスクの検査＞
通常、吸収層４に形成されたパターン検査は、波長１９０〜２６０ｎｍ程度のＤＵＶ（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を検査波長としてマスク表面に入射させ、その反射光を検出して、反射コントラスト像によりパターン形状を調べることによっておこなわれる。 <Inspection of EUV mask>
Usually, the pattern inspection formed on the absorption layer 4 is performed by making DUV (Deep Ultra Violet) light having a wavelength of about 190 to 260 nm incident on the mask surface as an inspection wavelength, detecting the reflected light, and pattern shape using a reflection contrast image. It is done by examining.

＜ＥＵＶマスクの検査：光＞
具体的には、パターン開口部（緩衝層もしくは保護層３が表面に露出した部分）と、非開口部（吸収層４の表面）との反射コントラストにより、吸収層４が設計通りにパターン加工されているかどうかの検査がまずおこなわれる。そこでは本来エッチングされるべき吸収層がエッチングされずに残っている箇所（黒欠陥）や、本来エッチングされずに残るべき吸収層の一部がエッチング除去された箇所（白欠陥）の検出をおこなう提案がなされている（特許文献１）。 <Inspection of EUV mask: Light>
Specifically, the absorption layer 4 is patterned as designed by the reflection contrast between the pattern opening (the portion where the buffer layer or the protective layer 3 is exposed on the surface) and the non-opening (the surface of the absorption layer 4). The first thing to check is whether In this case, a portion where the absorbing layer that should be etched originally remains without being etched (black defect) and a portion where a part of the absorbing layer that should remain unetched is removed by etching (white defect) are detected. A proposal has been made (Patent Document 1).

以下の説明において、多層反射層２表面という場合、緩衝層または保護層３の表面と適宜読みかえることができる。   In the following description, the surface of the multilayer reflective layer 2 can be appropriately read as the surface of the buffer layer or the protective layer 3.

先に述べたＤＵＶ検査光による吸収層のパターンの検査において高い検査精度を得るためには、吸収層４表面と多層反射層２表面において、ＤＵＶ検査波長における反射率の差（反射コントラスト）が大きいことが重要であり、反射コントラストは一般に下記の式１で表される。
コントラスト＝（Ｒ２-Ｒ１）/（Ｒ２+Ｒ１）×１００ （式１）ここで、Ｒ１：反射率１（吸収層４）で、Ｒ２：反射率２（多層反射層２となる保護層３もしくは緩衝層の表面））である。 In order to obtain high inspection accuracy in the inspection of the pattern of the absorption layer using the DUV inspection light described above, the difference in reflectance (reflection contrast) at the DUV inspection wavelength is large between the surface of the absorption layer 4 and the surface of the multilayer reflective layer 2. It is important that the reflection contrast is generally expressed by Equation 1 below.
Contrast = (R2−R1) / (R2 + R1) × 100 (Equation 1) where R1: reflectivity 1 (absorbing layer 4) and R2: reflectivity 2 (protective layer 3 or multilayer reflective layer 2 or The surface of the buffer layer)).

＜ＥＵＶマスクの検査：ＥＢ＞
一方、微細なパターンの検査に対応するべく、一般的に用いられているＤＵＶ光の代わりにＥＢを用いたパターン検査が検討されている。 <Inspection of EUV mask: EB>
On the other hand, in order to cope with inspection of fine patterns, pattern inspection using EB instead of DUV light that is generally used has been studied.

現在、各社にて開発が進められているＥＢを用いた検査では、ＳＥＭ方式（走査型電子顕微鏡）やＰＥＭ方式（写像投影方式電子顕微鏡）などの、電子光学系や検出方法が異なるいくつかの方式が検討されているが、いずれの場合も、マスクにＥＢを照射した際に発生する二次電子を検出することで、主にパターンの輪郭を強調した画像を生成し、パターン欠陥の有無を確認している。   In the inspection using EB currently being developed by each company, there are several different electron optical systems and detection methods such as SEM method (scanning electron microscope) and PEM method (mapping projection electron microscope). In either case, a secondary electron generated when the mask is irradiated with EB is detected to generate an image that mainly emphasizes the outline of the pattern, and whether or not there is a pattern defect. I have confirmed.

また、ＥＢで照射された部分からは、二次電子以外にも、反射電子、吸収電子、特性Ｘ線、カソードルミネセンスといった粒子線や電磁波が放出されるが、これらの粒子線や電磁波を検出することによる検査も試みられている。   In addition to secondary electrons, particle beams and electromagnetic waves such as reflected electrons, absorbed electrons, characteristic X-rays, and cathodoluminescence are emitted from the portion irradiated with EB. These particle beams and electromagnetic waves are detected. Attempts have also been made to test.

上述したＥＢを用いた検査において、多層反射層２表面と、吸収層４表面あるいは低反射層表面との二次電子放出収率に差（コントラスト）がなければ、検査感度が低くなってしまうという問題がある。現在一般に開発されているブランク構造・材料では、コントラストが不十分であり、高感度検査からは程遠いレベルの検査しか出来ていない。このように、高感度な検査を行うには、より高コントラストの画像を得る必要があり、ＥＵＶマスクの検査において、二次電子の放出収率に差を設けることが重要な課題となっている。   In the inspection using EB described above, if there is no difference (contrast) in the secondary electron emission yield between the surface of the multilayer reflective layer 2 and the surface of the absorbing layer 4 or the surface of the low reflective layer, the inspection sensitivity will be low. There's a problem. The blank structures and materials that are currently being developed generally have insufficient contrast and can only perform inspections that are far from high-sensitivity inspections. Thus, in order to perform a high-sensitivity inspection, it is necessary to obtain a higher-contrast image, and it is an important issue to provide a difference in the yield of secondary electron emission in the inspection of an EUV mask. .

特開昭６０−１６７３２７号公報JP-A-60-167327

本発明は、以上の問題点を解決するものであり、ＥＢによるパターン検査時において、容易に二次電子の放出収率に差を設けることが可能で、良好なコントラスト像が得られ、高感度のマスクパターン検査が可能なＥＵＶマスク欠陥検査方法およびＥＵＶマスクブランクを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and can easily provide a difference in secondary electron emission yield during pattern inspection by EB, and can provide a good contrast image and high sensitivity. It is an object of the present invention to provide an EUV mask defect inspection method and an EUV mask blank capable of inspecting a mask pattern.

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、エレクトロンビーム照射に伴う二次電子、オージェ電子、特性Ｘ線、燐光、反射光、回折光，散乱光を用いた、画像解析によるＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）マスク欠陥検査方法であって、
前記被検査体であるＥＵＶマスクの吸収層上に、反射電子の放出効率が高い検査補助層を
設けることを特徴とするＥＵＶマスク欠陥検査方法である。 As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 uses secondary electrons, Auger electrons, characteristic X-rays, phosphorescence, reflected light, diffracted light, and scattered light accompanying electron beam irradiation. An EUV (Extreme Ultra Violet) mask defect inspection method by image analysis,
The EUV mask defect inspection method is characterized in that an inspection auxiliary layer having a high emission efficiency of reflected electrons is provided on an absorption layer of an EUV mask which is the object to be inspected.

また、請求項２に記載の発明は、前記検査補助層がＭｇＯ、ＢｅＯ、ＢｅＣｕＯ、ＡｇＭｇＯ、ＣｕＢｅＯのいずれかの薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶマスク欠陥検査方法である。   The invention according to claim 2 is the EUV mask defect inspection method according to claim 1, wherein the auxiliary inspection layer is a thin film of MgO, BeO, BeCuO, AgMgO, or CuBeO. .

また、請求項３に記載の発明は、基板の一方の面に多層反射層、保護層、吸収層を、他方の面に導電層を設けたＥＵＶマスクブランクであって、
前記吸収層の上にＭｇＯ、ＢｅＯ、ＢｅＣｕＯ、ＡｇＭｇＯ、ＣｕＢｅＯのいずれかの薄膜からなる検査補助層を設けたことを特徴とするＥＵＶマスクブランクである。 The invention according to claim 3 is an EUV mask blank in which a multilayer reflective layer, a protective layer and an absorption layer are provided on one surface of a substrate, and a conductive layer is provided on the other surface.
The EUV mask blank is characterized in that an inspection auxiliary layer made of any one of MgO, BeO, BeCuO, AgMgO, and CuBeO is provided on the absorption layer.

本発明は、ＥＵＶマスクのＥＢ検査において、ＥＢ照射によって発生する反射電子の放出効率が高い検査補助層を設けることで、放出効率の差が大きくなり、十分な反射コントラストを得ることができ、高感度な検査を行うことができる。   In the EB inspection of the EUV mask, by providing an inspection auxiliary layer having a high emission efficiency of reflected electrons generated by EB irradiation, a difference in emission efficiency is increased, and a sufficient reflection contrast can be obtained. Sensitive inspection can be performed.

本発明のＥＵＶマスクブランクの作製工程を示した工程概念図である。It is the process conceptual diagram which showed the preparation process of the EUV mask blank of this invention. 本発明のＥＵＶマスクの作製工程を示した工程概念図である。It is the process conceptual diagram which showed the manufacturing process of the EUV mask of this invention. 従来のＥＵＶマスクブランクの構成を示した断面概念図である。It is a conceptual sectional view showing a configuration of a conventional EUV mask blank. 従来のＥＵＶマスクの構成を示した断面概念図である。It is a conceptual sectional view showing the configuration of a conventional EUV mask.

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明のＥＵＶマスクブランク１０の作製工程を示しており、基板１上に、基板１上に多層反射層２を設け次に、保護層３、吸収層４、更に検査補助層５を順次積層し、基板の裏面に導電膜６を設ける工程からなっており、以下工程順に構成を説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a manufacturing process of an EUV mask blank 10 according to the present invention. A multilayer reflective layer 2 is provided on a substrate 1 and then a protective layer 3, an absorption layer 4, and an inspection auxiliary layer 5 are provided. It consists of the process of laminating sequentially and providing the conductive film 6 on the back surface of the substrate.

＜ａ）基板＞
基板１としては、熱膨張係数の小さい材料で平坦度がよく、表面粗さが小さい材料が好ましく、例えば図１（ａ）に示すようにＳｉＯ２−ＴｉＯ２ガラスを平坦に研磨して表面を清浄にしたガラス基板１を用意する。
＜ｂ）多層反射層＞
次いで、基板１の上にスパッタ法によりモリブデン２．８ｎｍとケイ素４．２ｎｍを交互に約４０周期積層して、波長１３．５ｎｍ近傍のＥＵＶ光に対して反射率が最大となるような多層反射層２を形成する。 <A) Substrate>
The substrate 1 is preferably a material having a small coefficient of thermal expansion and good flatness and a small surface roughness. For example, as shown in FIG. 1A, the surface of the substrate 1 is polished by polishing SiO 2 —TiO 2 flatly. A cleaned glass substrate 1 is prepared.
<B) Multilayer reflective layer>
Next, on the substrate 1, molybdenum 2.8 nm and silicon 4.2 nm are alternately laminated by about 40 cycles by sputtering, and multilayer reflection that maximizes the reflectivity with respect to EUV light in the vicinity of a wavelength of 13.5 nm. Layer 2 is formed.

本発明に用いられる多層反射層２としては、ＥＵＶ領域の波長で高い反射率を得るために屈折率の異なる材料を多層に積層した膜を用いることができる。高い反射率を得るためには、各層間の界面で急峻に屈折率が変化することが望まれる。１３．５ｎｍ付近の波長のＥＵＶ光を使用する場合、モリブデンとケイ素を交互に積層した多層膜を用いることができる。   As the multilayer reflective layer 2 used in the present invention, a film in which materials having different refractive indexes are laminated in multiple layers can be used in order to obtain a high reflectance at a wavelength in the EUV region. In order to obtain a high reflectance, it is desirable that the refractive index changes sharply at the interface between the layers. When EUV light having a wavelength near 13.5 nm is used, a multilayer film in which molybdenum and silicon are alternately stacked can be used.

多層膜の最上層は真空との屈折率差の大きいモリブデンの方が反射率を高くできるが、モリブデン表面に生成する酸化膜が不安定であることから、最上層はケイ素とすることが多い。最上層は多層膜を保護する観点から保護層と呼ばれる。保護層３は表面酸化に対して安定なケイ素以外の材料を最上層としてもよく、多層膜の反射を損なわないように消衰係数が小さく、また、前記理由により屈折率が１からなるべく離れていることが好ましい。   The uppermost layer of the multilayer film can have a higher reflectance with molybdenum having a larger refractive index difference from vacuum, but the uppermost layer is often made of silicon because the oxide film formed on the molybdenum surface is unstable. The uppermost layer is called a protective layer from the viewpoint of protecting the multilayer film. The protective layer 3 may be made of a material other than silicon that is stable against surface oxidation as the uppermost layer, has a small extinction coefficient so as not to impair the reflection of the multilayer film, and has a refractive index as far as possible from 1 for the above reasons. Preferably it is.

＜ｃ）保護層＞
次いでスパッタ法によりルテニウムあるいはシリコンの保護層３を、２ないし３ｎｍの厚さに成膜する。保護層は、吸収層のエッチングやパターン修正時に、緩衝層の下に隣接する多層反射層の最上層であるＳｉ層を保護するために設けられており、ケイ素のほか、ルテニウムや、ルテニウムにニオブ、ジルコニウム、ロジウムのうち１以上の元素を含有するルテニウムが用いられる。 <C) Protective layer>
Next, a ruthenium or silicon protective layer 3 is formed to a thickness of 2 to 3 nm by sputtering. The protective layer is provided to protect the Si layer, which is the uppermost layer of the multilayer reflective layer adjacent to the lower side of the buffer layer, when etching or pattern modification of the absorption layer. In addition to silicon, ruthenium and ruthenium are coated with niobium. Ruthenium containing one or more elements of zirconium, rhodium is used.

＜ｄ）吸収層＞
次いで、保護層３上に、ＥＵＶに対して吸収率の高いタンタルを主成分とする吸収層４をスパッタ法により成膜する。タンタルを主成分とする材料としては、タンタルの窒化物、酸化物、ホウ素化合物、ケイ素化合物、あるいはそれらのいくつかを組み合わせた材料である。 <D) Absorbing layer>
Next, an absorption layer 4 mainly composed of tantalum having a high absorption rate for EUV is formed on the protective layer 3 by sputtering. The material containing tantalum as a main component is a tantalum nitride, an oxide, a boron compound, a silicon compound, or a combination of some of them.

ここで使用される吸収層４はマスク上にパターン加工され、露光プロセスにおいて転写されるパターンの光強度の小さい領域を形成するものをいう。吸収層としてはＥＵＶ波長の光を吸収する能力の高い材料が使用され得る。吸収能力は露光に用いられる光の波長における消衰係数で定まる。その理由からタンタルが適している。   The absorbing layer 4 used here is a layer that is patterned on a mask to form a region having a low light intensity of a pattern transferred in an exposure process. As the absorption layer, a material having a high ability to absorb light having an EUV wavelength can be used. The absorption capacity is determined by the extinction coefficient at the wavelength of light used for exposure. For that reason, tantalum is suitable.

＜ｅ）検査補助層＞
吸収層４上に、検査補助層５をスパッタ法あるいはＣＶＤ法により形成する。このようにして、本発明のＥＵＶマスクブランクを作成する。 <E) Inspection auxiliary layer>
An inspection auxiliary layer 5 is formed on the absorption layer 4 by sputtering or CVD. In this way, the EUV mask blank of the present invention is produced.

本発明の検査補助層５は、ＥＢによる検査中にＥＢ照射によって発生する反射電子の放出効率、あるいは二次電子の放出効率、あるいはオージェ電子の放出効率、あるいはカソードルミネッセンスの発光性、あるいは特性Ｘ線の波長が、多層反射層表面とは異なる材料からなる。   The inspection auxiliary layer 5 of the present invention has an emission efficiency of reflected electrons generated by EB irradiation during inspection by EB, an emission efficiency of secondary electrons, an emission efficiency of Auger electrons, an emission property of cathode luminescence, or a characteristic X The line has a wavelength different from that of the surface of the multilayer reflective layer.

照射したＥＢが、被検査体表面で跳ね返る反射電子、表面の原子を励起して放出されるエネルギーが１００ｅＶ以下の二次電子，オージェ電子、特性Ｘ線、燐光、反射光、回折光、散乱光など、本発明では各種の粒子線，電磁波の検出が採用しうる。   The irradiated EBs are reflected electrons that bounce off the surface of the object to be inspected, and secondary electrons, Auger electrons, characteristic X-rays, phosphorescence, reflected light, diffracted light, scattered light whose energy is released by exciting atoms on the surface. In the present invention, detection of various particle beams and electromagnetic waves can be employed.

反射電子像の強度は、二次電子像に比べて、材料の違いによるコントラストが強いことや、反射紫外線の強度は材料の種類などに依存し、材料の違いにより強いコントラストが得られることなどが既知であり、モニターの際、好適なコントラストの検出画像を得るための検査対象への補助処理を行なうことが望まれる。   Compared to secondary electron images, the intensity of the reflected electron image has a stronger contrast due to the difference in material, and the intensity of the reflected ultraviolet light depends on the type of material, and a strong contrast can be obtained due to the difference in material. It is known that it is desirable to perform an auxiliary process on an inspection object in order to obtain a detection image having a suitable contrast at the time of monitoring.

オージェ電子分光法による検査では、真空中でＸ線またはＥＢを検査対象に照射し、放出される電子の速度（運動エネルギー）を分析，検出する電子分光器が用いられる。   In inspection by Auger electron spectroscopy, an electron spectrometer is used that irradiates an inspection target with X-rays or EB in a vacuum and analyzes and detects the velocity (kinetic energy) of emitted electrons.

検査対象は気体分子または固体表面に限られるが、固体では中速電子線の励起深さ，脱出深さが数ｎｍ以下に限られるので、最表面の分析手法として利用価値が高く、固体表面の清浄度、組成、吸着種、薄膜等の検出・測定に広く用いられている。   The target of inspection is limited to gas molecules or solid surfaces, but in solids, the excitation depth and escape depth of medium-velocity electron beams are limited to a few nanometers or less. Widely used for detection and measurement of cleanliness, composition, adsorbed species, thin film, etc.

ＥＢ照射によって発生する反射電子の放出効率、オージェ電子の放出効率、及び、特性Ｘ線の波長はそれを構成する物質の平均原子番号に依存するため、検査補助層５に用いる材料は多層反射層表面よりも平均原子番号が十分に大きいものが望ましいが、逆に多層反射層表面よりも十分に小さいものでも良い。   Since the emission efficiency of reflected electrons generated by EB irradiation, the emission efficiency of Auger electrons, and the wavelength of characteristic X-rays depend on the average atomic number of substances constituting the material, the material used for the auxiliary test layer 5 is a multilayer reflective layer Although it is desirable that the average atomic number is sufficiently larger than the surface, conversely, it may be sufficiently smaller than the surface of the multilayer reflective layer.

または、検査補助層５に用いる材料は二次電子の放出効率が高いものが望ましく、特にＭｇＯ、ＢｅＯ、ＢｅＣｕＯ、ＡｇＭｇＯ、ＣｕＢｅＯなどのアルカリ土類金属を含む材
料の酸化物が望ましい。 Alternatively, the material used for the inspection auxiliary layer 5 is preferably a material having a high secondary electron emission efficiency, and particularly an oxide of a material containing an alkaline earth metal such as MgO, BeO, BeCuO, AgMgO, or CuBeO.

または、検査補助層５に用いる材料は、カソードルミネッセンス光の発光効率の高い方が望ましく、結晶化した材料である。結晶化とは単結晶、多結晶、微結晶のことを言う。   Alternatively, the material used for the inspection auxiliary layer 5 is preferably a crystallized material with higher emission efficiency of the cathode luminescence light. Crystallization refers to single crystal, polycrystal, or microcrystal.

＜ｆ）導電膜６＞
導電膜に用いる材料としては、クロムの窒化物（ＣｒＮ）で構成されているが、導電性が静電チャックが使用できる程度以上であれば良いので、絶縁性材料以外からなる材料であれば良い
＜緩衝層＞
また、保護層３と吸収層４の間には、図には無い緩衝層を設ける場合もある。緩衝層は、吸収層４のマスクパターン修正時に、下地の保護層３にダメージを与えないために設けられた層であり、主にクロム（Ｃｒ）の窒素化合物（ＣｒＮ）で構成されている。 <F) Conductive film 6>
The material used for the conductive film is made of chromium nitride (CrN). However, it is sufficient if the conductivity is higher than the level at which the electrostatic chuck can be used, so any material other than the insulating material may be used. <Buffer layer>
Further, a buffer layer (not shown) may be provided between the protective layer 3 and the absorption layer 4. The buffer layer is a layer provided so as not to damage the underlying protective layer 3 when the mask pattern of the absorption layer 4 is corrected, and is mainly composed of a nitrogen compound (CrN) of chromium (Cr).

保護層，緩衝層，多層反射層には、本来要求される機能に加えて、本発明におけるパターン検査では、吸収体とは材料が異なるため、放出する二次電子量に材料コントラストを具備することに応じて、二次電子強度をモニターする場合の強度差を検出する際の優位性を奏することにも帰結する。   In addition to the functions originally required for the protective layer, buffer layer, and multilayer reflective layer, the material used for the pattern inspection in the present invention is different from that of the absorber, so that the amount of secondary electrons emitted should have a material contrast. Accordingly, the advantage of detecting the intensity difference when the secondary electron intensity is monitored is also brought about.

図２は、本発明のＥＵＶマスクの作製工程を示しており、本発明のＥＵＶマスク１１は、本発明のＥＵＶマスクブランク１０から、リソグラフィとエッチングによりパターン加工される。   FIG. 2 shows a manufacturing process of the EUV mask of the present invention. The EUV mask 11 of the present invention is patterned from the EUV mask blank 10 of the present invention by lithography and etching.

＜ｇ）レジスト塗布＞
本発明のＥＵＶマスクブランク１０上にレジスト層７を設けたのち、パターン照射をおこなう。 <G) Resist application>
After providing the resist layer 7 on the EUV mask blank 10 of the present invention, pattern irradiation is performed.

＜ｈ）レジストパターニング＞
次いで、現像工程において不必要な部分のレジスト層を除去し、検査補助層５上にレジスト７層のパターンを形成させる。 <H) Resist patterning>
Next, unnecessary portions of the resist layer are removed in the development process, and a pattern of a resist 7 layer is formed on the auxiliary inspection layer 5.

＜ｉ）検査補助層５のエッチング＞
パターン形成により、露出した検査補助層５をエッチングにより、パターニングされた検査補助層５ａを得る。 <I) Etching of inspection auxiliary layer 5>
By pattern formation, the exposed inspection auxiliary layer 5 is etched to obtain a patterned inspection auxiliary layer 5a.

＜ｊ）吸収層４のエッチング＞
さらに、露出した吸収層４をエッチングして、パターニングされた吸収層４ａを得る。 <J) Etching of absorption layer 4>
Further, the exposed absorption layer 4 is etched to obtain a patterned absorption layer 4a.

＜ｋ）レジストの剥膜＞
エッチング後、表面のレジスト７ａを剥離して、本発明のＥＵＶマスク１１を得る。発明のＥＵＶマスク１１は吸収層４および検査補助層５が部分的に除去されて、保護層３もしくは緩衝層の表面の一部が露出された部分が反射領域、除去されずに残った検査補助層５表面が吸収領域を構成している。 <K) Stripping of resist>
After the etching, the resist 7a on the surface is peeled off to obtain the EUV mask 11 of the present invention. In the EUV mask 11 of the present invention, the absorption layer 4 and the inspection auxiliary layer 5 are partially removed, and the portion where the surface of the protective layer 3 or the buffer layer is partially exposed is a reflection region, and the inspection auxiliary remains without being removed. The surface of the layer 5 constitutes an absorption region.

以下、具体的な数値例を用いて本実施例をより詳細に説明する。まず、図１（ａ）に示す基板１として、６インチ×６インチ×０．２５インチの大きさの合成石英ガラス基板を用意した。次に、図１（ｂ）において、基板１上に、マグネトロンスパッタ装置を用いてモリブデンとケイ素のターゲットを交互に使用し、基板温度２５℃、アルゴン雰囲気で、２．８ｎｍの膜厚を有するモリブデン層、および４．２ｎｍの膜厚を有するシリコン層を
１周期として４０周期積層し、多層反射層２を形成した。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail using specific numerical examples. First, a synthetic quartz glass substrate having a size of 6 inches × 6 inches × 0.25 inches was prepared as the substrate 1 shown in FIG. Next, in FIG. 1B, molybdenum having a film thickness of 2.8 nm is formed on the substrate 1 by alternately using molybdenum and silicon targets using a magnetron sputtering apparatus at a substrate temperature of 25 ° C. in an argon atmosphere. A multilayer reflective layer 2 was formed by laminating a layer and a silicon layer having a film thickness of 4.2 nm for 40 periods.

次に、図１（ｃ）において、多層反射層２の上に、マグネトロンスパッタ装置を用いてルテニウムをターゲットとして、基板温度２５℃、アルゴン雰囲気下でルテニウムからなる保護層３を３ｎｍ成膜した。その後、図１（ｄ）では、保護層３の上に、タンタルとボロンをターゲットとし、アルゴンと窒素を混合したガス雰囲気下でのＤＣマグネトロンスパッタリングにより、吸収層４を７０ｎｍの膜厚に形成した。   Next, in FIG. 1C, a protective layer 3 made of ruthenium was formed to a thickness of 3 nm on the multilayer reflective layer 2 using a magnetron sputtering apparatus and using ruthenium as a target at a substrate temperature of 25 ° C. in an argon atmosphere. Then, in FIG.1 (d), the absorption layer 4 was formed in the film thickness of 70 nm on the protective layer 3 by the DC magnetron sputtering in the gas atmosphere which made tantalum and boron a target and mixed argon and nitrogen. .

さらに、図１（ｅ）では、酸化マグネシウムをターゲットとしたアルゴンと酸素を混合したガス雰囲気下でのマグネトロンスパッタリングにより、酸化マグネシウムからなる検査補助層５を形成した。最後に、裏面に、窒化クロムをターゲットとしたアルゴンと窒素を混合したガス雰囲気下でのマグネトロンスパッタリングにより、裏面導電膜６を形成し、図１（ｆ）に示す本発明のＥＵＶマスクブランク１０を得た。   Further, in FIG. 1E, the inspection auxiliary layer 5 made of magnesium oxide is formed by magnetron sputtering in a gas atmosphere in which argon and oxygen are mixed with magnesium oxide as a target. Finally, the back surface conductive film 6 is formed on the back surface by magnetron sputtering in a gas atmosphere in which argon and nitrogen are mixed with a chromium nitride target, and the EUV mask blank 10 of the present invention shown in FIG. Obtained.

図２（ｆ）に本実施例で作製したＥＵＶマスクブランク１０を用意した。   The EUV mask blank 10 produced in this example was prepared in FIG.

上記ブランクに対し、ポジ型化学増幅レジスト（ＦＥＰ１７１：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ）を３００ｎｍの膜厚で塗布し（図２（ｇ））、電子線描画機（ＪＢＸ９０００：日本電子）によって描画後、１１０℃、１０分のＰｏｓｔ-Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ（ＰＥＢ）およびスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック）により、レジスト部分に１００ｎｍラインアンドスペースのレジストパターン７ａを形成した（図２（ｈ））。   A positive chemically amplified resist (FEP171: FUJIFILM Electronics Materials) was applied to the blank with a film thickness of 300 nm (FIG. 2 (g)), and after drawing with an electron beam drawing machine (JBX9000: JEOL), 110 A resist pattern 7a having a 100 nm line and space was formed on the resist portion by Post-Exposure Bake (PEB) and spray development (SFG3000: Sigma Meltech) at 10 ° C. for 10 minutes (FIG. 2 (h)).

次いで、ドライエッチング装置を用いて、ＣＦ４プラズマとＣｌ２プラズマにより、検査補助層５をエッチングし（図２（ｉ））、続けて吸収層４をエッチングした後（図２（ｊ））、レジスト剥離洗浄することで、図２（ｋ）に示す評価パターンを有するＥＵＶマスク２０１を作製した。評価パターンは、寸法１０ｎｍから９０ｎｍのプログラム欠陥を挿入したパターンチップを６面付けでマスク中心に配置した。 Next, using a dry etching apparatus, the inspection auxiliary layer 5 is etched by CF 4 plasma and Cl 2 plasma (FIG. 2 (i)), and then the absorption layer 4 is etched (FIG. 2 (j)). By removing the resist and cleaning, an EUV mask 201 having the evaluation pattern shown in FIG. As the evaluation pattern, a pattern chip into which a program defect having a size of 10 nm to 90 nm was inserted was arranged in the center of the mask with six faces.

＜比較例１＞
比較として、実施例１の酸化マグネシウムからなる検査補助層５を設けないこと意外は、同一の条件で比較例１の従来のＥＵＶマスクブランク２０を作製した。 <Comparative Example 1>
For comparison, a conventional EUV mask blank 20 of Comparative Example 1 was produced under the same conditions except that the inspection auxiliary layer 5 made of magnesium oxide of Example 1 was not provided.

本実施例で作製した検査補助層５を設けたＥＵＶマスクブランク１０を使用し、作製した本発明のＥＵＶマスク１１と、検査補助層の無い従来のＥＵＶマスク２１の両方に関して、ＥＢを用いた検査を実施した。その結果、検査補助層５の無い従来のＥＵＶマスク２１では、検出可能な最小欠陥サイズが６０ｎｍであったのに対し、本実施例１の検査補助層５を設けた本発明のＥＵＶマスクでは、３０ｎｍまで検出可能になり、より高感度な検査が可能となったことが分かった。   Using the EUV mask blank 10 provided with the inspection auxiliary layer 5 produced in this example, both the produced EUV mask 11 of the present invention and the conventional EUV mask 21 having no inspection auxiliary layer are inspected using EB. Carried out. As a result, in the conventional EUV mask 21 without the inspection auxiliary layer 5, the minimum detectable defect size was 60 nm, whereas in the EUV mask of the present invention provided with the inspection auxiliary layer 5 of Example 1, It was found that detection was possible up to 30 nm, and inspection with higher sensitivity was possible.

１・・・基板
２・・・多層反射層
３・・・保護層
４・・・吸収層
４ａ・・・パターニングされた吸収層
５・・・検査補助層
５ａ・・・パターニングされた検査補助層
６・・・裏面導電層
７・・・レジスト
７ａ・・・パターニングされたレジスト
１０・・・本発明のＥＵＶマスクブランク
１１・・・本発明のＥＵＶマスク
２０・・・従来のＥＵＶマスクブランク
２１・・・従来のＥＵＶマスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Multi-layer reflection layer 3 ... Protective layer 4 ... Absorption layer 4a ... Patterned absorption layer 5 ... Inspection auxiliary layer 5a ... Patterned inspection auxiliary layer 6 ... Backside conductive layer 7 ... Resist 7a ... Patterned resist 10 ... EUV mask blank 11 of the present invention ... EUV mask 20 of the present invention ... Conventional EUV mask blank 21 ..Conventional EUV mask

Claims (3)

エレクトロンビーム照射に伴う二次電子、オージェ電子、特性Ｘ線、燐光、反射光、回折光，散乱光を用いた、画像解析によるＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）マスク欠陥検査方法であって、
前記被検査体であるＥＵＶマスクの光吸収層上に、反射電子の放出効率が高い検査補助層を設けることを特徴とするＥＵＶマスク欠陥検査方法。 An EUV (Extreme Ultra Violet) mask defect inspection method using image analysis using secondary electrons, Auger electrons, characteristic X-rays, phosphorescence, reflected light, diffracted light, and scattered light accompanying electron beam irradiation,
An EUV mask defect inspection method comprising: providing an inspection auxiliary layer having high emission efficiency of reflected electrons on a light absorption layer of an EUV mask which is the object to be inspected. 前記検査補助層がＭｇＯ、ＢｅＯ、ＢｅＣｕＯ、ＡｇＭｇＯ、ＣｕＢｅＯのいずれかの薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶマスク欠陥検査方法。   The EUV mask defect inspection method according to claim 1, wherein the inspection auxiliary layer is a thin film of any one of MgO, BeO, BeCuO, AgMgO, and CuBeO. 基板の一方の面に多層反射層、保護層、吸収層を、他方の面に導電層を設けたＥＵＶマスクブランクであって、
前記吸収層の上にＭｇＯ、ＢｅＯ、ＢｅＣｕＯ、ＡｇＭｇＯ、ＣｕＢｅＯのいずれかの薄膜からなる検査補助層を設けたことを特徴とするＥＵＶマスクブランク。 An EUV mask blank having a multilayer reflective layer, a protective layer and an absorption layer on one side of a substrate and a conductive layer on the other side,
An EUV mask blank comprising an inspection auxiliary layer made of any one of MgO, BeO, BeCuO, AgMgO and CuBeO on the absorption layer.
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WO2021200325A1 (en) * 2020-03-30 2021-10-07 Hoya株式会社 Multilayer reflective film-equipped substrate, reflective mask blank, reflective mask, and method for producing semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021092780A (en) * 2019-12-10 2021-06-17 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Device and method for processing microstructured component
US11487211B2 (en) 2019-12-10 2022-11-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Device and method for processing a microstructured component
WO2021200325A1 (en) * 2020-03-30 2021-10-07 Hoya株式会社 Multilayer reflective film-equipped substrate, reflective mask blank, reflective mask, and method for producing semiconductor device

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