JP5218190B2 - パターン形成方法、極端紫外露光用マスク、極端紫外露光用マスクの製造方法および極端紫外露光用マスクの修正方法 - Google Patents
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また、本発明の他の目的は、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスク、およびEUV光の反射光のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを短時間で製造可能な極端紫外露光用マスクの製造方法を提供することである。
また、本発明のさらに他の目的は、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを安定して製造できる極端紫外露光用マスクの修正方法を提供することである。
この発明によれば、イオンビーム照射工程に続いてエッチング処理を行うことで、イオンビーム未照射領域の多層反射膜はEUV光を反射可能な状態で露出される。一方で、イオンビーム照射位置では多層反射膜はEUV光の反射率が低下した状態で露出される。従って、イオンビームの照射によって多層反射膜の表面にEUV光の反射率が異なる所望の描画パターンを選択的に形成させることができる。
この発明によれば、集束イオンビームが採用されており、イオンビームが集束されているので、混合層を形成するためのイオンビームを高吸収膜に直接照射することができる。
この発明によれば、所定のパターン形状を有するパターン膜によってイオンビームの一部が遮られることで、多層反射膜には所定のパターンと同形状にイオンビームが照射される。この場合、一般的なパターン形成工程に対して本発明のパターン形成方法を好適に適用させることができる。
また、本発明のパターン形成方法は、前記高吸収膜がクロムを主成分とすることが好ましい。
この発明によれば、多層反射膜と混合層とにおけるEUV光の反射率が異なっているので、EUV光の明暗に基づいて対象物に対してパターン形状を投影させることができる。
この発明によれば、転写パターンの周囲に混合層が形成されている。このため、転写パターンに基づいて対象物に転写パターンが投影される際に、転写パターンの周囲における多重露光が抑制できる。
この発明によれば、転写パターンの周囲に混合層が形成されている。このため、転写パターンに基づいて対象物に転写パターンが投影される際に、転写パターンの周囲における多重露光が抑制できる。
この発明によれば、極端紫外露光用マスクの製造過程において転写パターンの形成後に転写パターンの欠落が生じていたことが判明した場合に、欠落部に混合層を生じさせてEUV光の反射率を低下させることができる。したがって、混合層が形成されることで吸収層の欠落を修正することができる。
また、本発明の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法によれば、前述のように低いドーズ量のイオンビームで十分なパターンコントラストが得られるので、パターンの形成に要する時間を短縮することができ、十分なパターンコントラストを有する極端紫外露光用マスクを短時間で製造することができる。
また、本発明の極端紫外露光用マスクの修正方法によれば、混合層によって吸収層の欠落を修正できるので、EUV光の反射率のコントラストが高い極端紫外露光用マスクを安定して製造できる。
以下、本発明の第1実施形態の極端紫外露光用マスク、パターン形成方法および極端紫外露光用マスクの製造方法について図1から図6を参照して説明する。
図1は、本実施形態の極端紫外露光用マスクの構成を示す断面図である。図1に示すように、極端紫外露光用マスク1(以下「マスク1」と称する。)は、基板10と、基板10の面上に構成された多層反射膜12とを備えている。多層反射膜12の少なくとも一部には、多層反射膜12の各層が混合された第一混合層31と、第一混合層31に対して多層反射膜12の厚さ方向に重畳して形成された第二混合層32と、が構成されている。
第一混合層31は、多層反射膜12において上述のSi化合物が生じるように構成された部分である。第一混合層31は、第一層12aと第二層12bとの間に明瞭な界面が存在せず、第一層12aと第二層12bとが混合されて構成されている。本実施形態では、第一混合層31は、第一層12aと第二層12bとが完全に混合されている必要は無く、第一層12aと第二層12bとの界面が一部残存していても構わない。
第一混合層31と第二混合層32とによって混合層30が構成されている。
図1に示すように、マスク1は、例えば多層反射膜12に対してEUV光L1を入射させると、多層反射膜12における各層でEUV光L1が反射される。一方で混合層30に対してEUV光L2を入射させると、第二混合層32においてはEUV光L2が吸収される。さらに第二混合層32を透過して第一混合層31まで到達したEUV光L2は第一混合層31において第一層12aと第二層12bとの界面が消失しているために反射不能であり、ガラス基板10側に透過するのにしたがって吸収される。その結果、多層反射膜12の面上において混合層30が構成された領域は、EUV光L2の反射率が低下している。
以下では、マスク1の製造方法について詳述する。また、本実施形態のパターン形成方法についてもあわせて詳述する。
一方、第一混合層31では多層反射膜12の第一層12aと第二層12bとが混合されてその界面が不明瞭になっている。
混合層30では、上述のようにEUV光の反射率が低下している。これにより、多層反射膜12と混合層30とによって、集束イオンビーム20の走査によって描画されたパターンにしたがってEUV光に対する反射率が選択的に低下されたパターンが形成される。
次に、本発明の第2実施形態の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法、およびパターン形成方法について図7から図11を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
図7に示すように、本実施形態では、パターン形成工程S20に代えてパターン形成工程S120を備えている。パターン形成工程S120は、第1実施形態と同様な成膜工程の後にパターニング工程S122と、ミキシング工程S123と、エッチング工程S124とを備えている。
次に、本発明の第3実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法について図12〜図15を参照して説明する。本実施形態の極端紫外露光用マスクの修正方法は、多層反射膜12の面上にEUV光を吸収可能で所定のパターン形状を有するパターン膜16が配置された極端紫外露光用マスクのパターンを修正する方法である。本実施形態の極端紫外露光用マスクは、上述の各実施形態とは異なり、パターン膜16はエッチングによって剥離されず、パターン膜16によってEUV光の反射が抑制されてEUV光の反射光のコントラストが生じるマスクである。
本実施形態では、例えば多層反射膜12上にパターン修正用のバッファー層(高吸収膜14)と所定の転写パターンを形成するための吸収層(パターン膜16)とを順次積層してなるマスクブランクス200a(不図示)を用いることができる。パターン膜16に所定のパターンを形成するまでの工程は第2実施形態と同様の多層反射膜形成工程S10、成膜工程S21、およびパターニング工程S122が適用される(図12参照)。
すると、上述の各実施形態と同様にイオンビーム20が照射された領域に混合層30が生じる。このとき、図14(B)に示すようにピンホール40に対してパターン膜16の厚さ方向で重畳する多層反射膜12の第一層12a、第二層12b、高吸収膜14の部分が混合層30になる。混合層30では、上述の通りEUV光の反射率が低下している。
次に、本発明の第4実施形態の極端紫外露光用マスクおよび極端紫外露光用マスクの製造方法について図16〜図18を参照して説明する。
半導体基板上に多数のチップを形成する際に、隣接するチップとの境界部を露光装置で完全に遮蔽するのが困難な場合がある。本実施形態では、半導体基板などの上に転写するためのパターン以外に、このパターンの周辺に補助的に用いる領域に混合層30が構成されている。
図17(A)は、パターニング工程S122が完了した状態を示している。この時、パターン膜16には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔はパターン膜16の面に沿って所定のパターンを構成している。
例えば、上述の各実施形態に特徴的な構成は、各実施形態の間で適宜組み合わせて実施をすることができる。
10 基板
12 多層反射膜
12a 第一層
12b 第二層
14 高吸収膜(バッファー層)
16 パターン膜(吸収パターン)
30 混合層
31 第一混合層
32 第二混合層
200a マスクブランクス
S20、S120、S220、S320 パターン形成工程
S21 成膜工程
S22、S123 ミキシング工程
S23、S124 エッチング工程
S122 パターニング工程
S223 修正ミキシング工程
S323 周辺ミキシング工程
L1、L2 極端紫外光(EUV光)
Claims (9)
- 極端紫外光を反射可能な多層反射膜を有する基板における前記多層反射膜の面上に、前記極端紫外光の吸収係数が前記多層反射膜における吸収係数よりも高く、かつ、前記多層反射膜の最表面層と混合されることによりエッチング速度が低下する高吸収膜を形成する成膜工程と、
前記高吸収膜に対してイオンビームを照射して、前記多層反射膜の内部における各層が混合された第一混合層と、前記最表面層と前記高吸収膜との間に前記最表面層と前記高吸収膜とが混合された第二混合層と、を有する混合層を生じさせるミキシング工程と、
前記ミキシング工程に続いてエッチングによって前記混合層を除く前記高吸収膜の成分を除去して前記多層反射膜の最表面層および前記混合層を露出させるエッチング工程と、
を備えるパターン形成方法。 - 前記ミキシング工程において、前記高吸収膜に対して集束イオンビームを所定のパターンにあわせて走査処理し、前記走査処理によって所定のパターンをなす前記混合層を形成することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記成膜工程と前記ミキシング工程との間に前記高吸収膜の面上に所定のパターンを有するパターン膜を成膜するパターニング工程を備える請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記最表面層がシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項1乃至3に記載のパターン形成方法。
- 前記高吸収膜が、クロムを主成分とすることを特徴とする請求項1乃至4に記載のパターン形成方法。
- 請求項1乃至5に記載のパターン形成方法によって製造される極端紫外露光用マスクであって、前記多層反射膜が極端紫外光を反射可能で、かつ前記混合層が前記極端紫外光を吸収可能である極端紫外露光用マスク。
- 多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの製造方法であって、
前記転写パターンの周囲で前記バッファー層が外部に露出された領域にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる周辺ミキシング工程と、
前記混合層を残しつつ前記バッファー層をエッチングによって除去するエッチング工程と、
を備えることを特徴とする極端紫外露光用マスクの製造方法。 - 多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いて形成された極端紫外露光用マスクであって、
前記転写パターンの周囲には、前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層が形成されていることを特徴とする極端紫外露光用マスク。 - 多層反射膜上にパターン修正用のバッファー層と所定の転写パターンを形成するための吸収層とを順次積層してなるマスクブランクスを用いる極端紫外露光用マスクの修正方法であって、
前記転写パターンをなす前記吸収層が欠落して前記バッファー層が露出された欠落部にイオンビームを照射して前記多層反射膜の最表面層と前記バッファー層とを混合させ、前記多層反射膜の最表面層における極端紫外光の反射率よりも低い反射率を有する混合層を生じさせる修正ミキシング工程と、
外部に露出された前記バッファー層を、前記混合層と前記転写パターンをなす前記吸収層とを残してエッチング除去し、前記多層反射膜の最表面層を露出させるエッチング工程と、
を備えることを特徴とする極端紫外露光用マスクの修正方法。
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