JP7286604B2 - 反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
また、近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、従来の紫外光を用いたフォトリソグラフィ法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このような微細パターン形成を可能とするため、極紫外(Extreme Ultra Violet:以下、「EUV」と呼ぶ。)光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。ここで、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2~100nm程度の光のことである。このEUVリソグラフィにおいて用いられるマスクとして反射型マスクが提案されている。このような反射型マスクは、基板上に露光光であるEUV光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上にEUV光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。
従来は、ブランクス検査等において、基板の欠陥の存在位置を、基板センターを原点(0,0)とし、欠陥検査装置が管理する座標を用いて、原点からの距離で特定していた。このため、絶対値座標の基準が明確でなく、位置精度が低く、装置間でも検出のばらつきがあり、パターン描画時に、欠陥を避けてパターン形成用薄膜にパターニングする場合でもμmオーダーでの回避は困難であった。このため、パターンを転写する方向を変えたり、転写する位置をmmオーダーでラフにずらしたりして欠陥を回避していた。
特許文献1には、球相当直径で30nm程度の微小な欠陥の位置を正確に特定できるように、EUVリソグラフィ用反射型マスクブランク用基板の成膜面に、大きさが球相当直径で30~100nmの少なくとも3つのマークを形成することが開示されている。
ところで、EUV光を露光光として使用する反射型マスクにおいては、特に多層反射膜に存在する欠陥は、修正が殆ど不可能である上に、転写パターン上で重大な位相欠陥となり得るので、転写パターン欠陥を低減させるためには多層反射膜上の欠陥情報が重要である。従って、少なくとも多層反射膜成膜後に欠陥検査を行い、欠陥情報を取得することが望ましい。そのためには、基板上に多層反射膜を成膜して作製した多層反射膜付き基板の、例えば多層反射膜に基準マークを形成することが好ましいと考えられる。
本発明の目的とするところは、第2に、この反射型マスクブランクを使用し、欠陥を低減させた反射型マスクを提供することである。
(構成1)
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基板上に、前記多層反射膜を成膜して多層反射膜付き基板を形成する工程と、前記多層反射膜付き基板に対して欠陥検査を行う工程と、前記多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上に、前記吸収体膜を成膜する工程と、パターン形成領域の外周縁領域に、前記吸収体膜を除去して、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成された反射型マスクブランクを形成する工程と、前記アライメント領域を用いて前記反射型マスクブランクの欠陥管理を行う工程と、を含むことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法である。
前記反射型マスクブランクの欠陥管理は、前記アライメント領域内に形成された第1の基準マークを用いて行うことを特徴とする構成1に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
(構成3)
前記吸収体膜に前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークを形成する工程を備え、前記反射型マスクブランクの欠陥管理は、前記第2の基準マークを基準とした前記第1の基準マークの座標を検出し、前記多層反射膜付き基板の欠陥情報を前記第2の基準マークを基準に変換することを含むことを特徴とする構成2に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記第2の基準マークを基準とした前記第1の基準マークの座標の検出は、100nmよりも短い波長の検査光を用いて行うことを特徴とする構成1乃至3のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記多層反射膜付き基板の欠陥検査は、100nmよりも短い波長の検査光を用いて行うことを特徴とする構成1乃至4のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクであって、パターン形成領域の外周縁領域に、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成されていることを特徴とする反射型マスクブランクである。
前記アライメント領域内に前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものとして第1の基準マークが形成されていることを特徴とする構成6に記載の反射型マスクブランクである。
(構成8)
前記吸収体膜における前記アライメント領域の近傍に前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークが形成されていることを特徴とする構成7に記載の反射型マスクブランクである。
構成1乃至5のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法により得られる反射型マスクブランクまたは構成6乃至8のいずれかに記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングして、吸収体膜パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜パターンが少なくとも形成されている反射型マスクであって、パターン形成領域の外周縁領域に、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成されていることを特徴とする反射型マスクである。
前記アライメント領域内に前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものとして第1の基準マークが形成されていることを特徴とする構成10に記載の反射型マスクである。
(構成12)
前記吸収体膜パターンにおける前記アライメント領域の近傍に前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークが形成されていることを特徴とする構成11に記載の反射型マスクである。
構成10乃至12のいずれかに記載の反射型マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することにより、半導体装置を製造する半導体装置の製造方法である。
(構成14)
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基板上に、前記多層反射膜を成膜して多層反射膜付き基板を形成する工程と、前記多層反射膜付き基板に対して欠陥検査を行う工程と、前記多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上に、前記吸収体膜を成膜して反射型マスクブランクを形成する工程と、を含み、前記吸収体膜の成膜は、パターン形成領域の外周縁領域に、前記吸収体膜を成膜せずに、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となる第1の基準マークを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域を形成する工程を含み、該製造方法は更に、前記吸収体膜における前記アライメント領域のパターン形成領域側近傍に、前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークを形成する工程と、前記アライメント領域を用いて前記反射型マスクブランクの欠陥管理を行う工程と、を含むことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法である。
前記アライメント領域を形成する工程において、前記吸収体膜が成膜されずに前記多層反射膜が露出するように遮蔽部材を設けて前記吸収体膜を成膜することを特徴とする構成14に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記反射型マスクブランクの欠陥管理は、前記アライメント領域内に形成された前記第1の基準マークを用いて行うことを特徴とする構成14又は15に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記反射型マスクブランクの欠陥管理は、前記第2の基準マークを基準とした前記第1の基準マークの座標を検出し、前記多層反射膜付き基板の欠陥情報を前記第2の基準マークを基準に変換することを含むことを特徴とする構成14乃至16のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記第2の基準マークを基準とした前記第1の基準マークの座標の検出は、100nmよりも短い波長の検査光を用いて行うことを特徴とする構成17に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
前記多層反射膜付き基板の欠陥検査は、100nmよりも短い波長の検査光を用いて行うことを特徴とする構成14乃至18のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクであって、パターン形成領域の外周縁領域に、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となる第1の基準マークを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成され、かつ、前記吸収体膜における前記アライメント領域のパターン形成領域側近傍に前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークが形成されていることを特徴とする反射型マスクブランクである。
構成14乃至19のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法により得られる反射型マスクブランクまたは構成20に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングして、吸収体膜パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜パターンが少なくとも形成されている反射型マスクであって、パターン形成領域の外周縁領域に、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となる第1の基準マークを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成され、かつ、前記吸収体膜パターンにおける前記アライメント領域のパターン形成領域側近傍に前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークが形成されていることを特徴とする反射型マスクである。
構成22に記載の反射型マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することにより、半導体装置を製造する半導体装置の製造方法である。
また、本発明によれば、この反射型マスクブランクを使用し、これらの欠陥情報に基づき、描画データの修正を行なうことで欠陥を低減させた反射型マスクを提供することができる。
[第1の実施形態に係る反射型マスクブランク]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランクを示す平面図である。また、図2は、図1に示された反射型マスクブランクを構成する多層反射膜付き基板の平面図である。さらに、図6は、本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造工程を示す概略断面図である。
また、第2の基準マーク42は、第1の基準マーク22よりも相対的に大きく形成されることが望ましい。即ち、第2の基準マーク42の幅又は長さが第1の基準マーク22のそれよりも大きい、及び/又は第2の基準マーク42の断面形状の深さ又は高さが第1の基準マーク22のそれよりも大きいことが好ましい。
アライメント領域32は、例えば図1に示すように、パターン形成領域のコーナーに隣接したL字型とすることができ、L字型の外周部の横方向の長さL1が4.0mm~8.0mm、縦方向の長さL2が4.0mm~8.0mmとすることができる。また、L字型の幅Wは、1.0mm~4.0mmとすることができる。
図3は、第1の基準マーク22の形状を示す図であり、図4は、第2の基準マーク42の形状を示す図であり、また図5は、第2の基準マーク42を用いた基準点を決定する方法を説明するための図である。
図3~図5を参照しての第1、第2の基準マーク22、42に関する上記説明は、後述される第2、第3の実施形態にも適用される。
これに対し、本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランクは、以上説明したように、パターン形成領域の外周縁領域に、多層反射膜上に形成された欠陥情報の基準となる、例えば上記第1の基準マーク22を含む領域の多層反射膜21が露出したアライメント領域32が形成されている。このため、反射型マスクブランクの欠陥管理は、このアライメント領域32を用いて、より具体的には、例えばこのアライメント領域32内に形成された上記第1の基準マーク22を用いてアライメントすれば、反射型マスクブランクの高精度な欠陥管理を行うことが可能である。
次に、上述の本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について説明する。
本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法は、前記構成1に記載したように、基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基板上に、前記多層反射膜を成膜して多層反射膜付き基板を形成する工程と、前記多層反射膜付き基板に対して欠陥検査を行う工程と、前記多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上に、前記吸収体膜を成膜する工程と、パターン形成領域の外周縁領域に、前記吸収体膜を除去して、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となるものを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域が形成された反射型マスクブランクを形成する工程と、前記アライメント領域を用いて前記反射型マスクブランクの欠陥管理を行う工程と、を含むことを特徴としている。
EUV露光用の場合、基板としてはガラス基板10が好ましく、特に、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、0±1.0×10-7/℃の範囲内、より好ましくは0±0.3×10-7/℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、SiO2-TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることが出来る。
下地層の膜厚は、例えば10nm~300nmの範囲が好ましい。
例えば、波長13~14nmのEUV光に対する多層反射膜としては、Mo膜とSi膜を交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜が好ましく用いられる。その他に、EUV光の領域で使用される多層反射膜として、Ru/Si周期多層膜、Mo/Be周期多層膜、Mo化合物/Si化合物周期多層膜、Si/Nb周期多層膜、Si/Mo/Ru周期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo周期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru周期多層膜などがある。露光波長に応じて、材質を適宜選択すればよい。
また、保護膜の膜厚としては、例えば1nm~5nm程度の範囲が好ましい。
上記第1の基準マーク22を形成する方法は上述の微小圧子を用いる方法には限定されない。例えば基準マークの断面形状が凹形状の場合、集束イオンビーム、フォトリソ法、レーザー光による凹部形成、ダイヤモンド針を走査しての加工痕、インプリント法による型押しなどで形成することができる。
このようなエッジ基準で形成した基準マークを欠陥検査装置で検出する際、基準マークの形成位置情報、つまりエッジからの距離がわかっているため、基準マーク形成位置を容易に特定することが可能である。
なお、図示していないが、ガラス基板10の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜を設けてもよい。
上記吸収体膜31の膜厚としては、例えば30nm~100nm程度の範囲が好ましい。吸収体膜31の成膜方法は特に限定されないが、通常、マグネトロンスパッタリング法や、イオンビームスパッタリング法などが好適である。
この場合、上記第2の基準マーク42を基準として上記のアライメント領域32内に形成された上記第1の基準マーク22を検査し、第2の基準マーク42を基準とする第1の基準マーク22の位置座標を検出する。その後、上述の欠陥検査によって得られた多層反射膜付き基板20の欠陥情報に基づいて、上記第1の基準マーク22を基準とした欠陥情報(第1の欠陥マップ)を作成する。続いて、上記第2の基準マーク42を基準とした第1の基準マーク22の座標を用いて、上記欠陥情報(第1の欠陥マップ)を第2の基準マークを基準とした欠陥情報(第2の欠陥マップ)に変換する。この第1の基準マーク22と第2の基準マーク42は、前述のABI装置のような微細欠陥を高精度で検出可能な欠陥検査装置を用いて検査を行うことが好適である。
また、本発明の第1の実施形態に係る反射型マスクブランク30には、上記吸収体膜31上にレジスト膜を形成した態様も含まれる。このようなレジスト膜は、反射型マスクブランクにおける吸収体膜をフォトリソ法によりパターニングする際に用いられる。
また、吸収体膜31上に上記ハードマスク膜を介して又は介さずにレジスト膜を設けた場合、第2の基準マーク42の形状は、レジスト膜に転写されることになる。そして、レジスト膜に転写された第2の基準マーク42は、電子線描画装置による電子線走査に対してコントラストを有し、電子線にて検出することができる。このとき、第1の基準マーク22と第2の基準マーク42とで相対座標の管理を行っているため、第2の基準マーク42よりも相対的に小さい第1の基準マーク22の形状がレジスト膜に転写されなくても高精度の描画が可能となる。
なお、電子線走査に対するコントラストをより向上させるために、第2の基準マーク42を含む領域の上にレジスト膜を形成しない、又は第2の基準マーク42を含む領域の上のレジスト膜を除去する構成としてもよい。
本発明は、上記構成の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされた反射型マスク及びその製造方法も提供する。
すなわち、上述の反射型マスクブランク30上に電子線描画用レジストを塗布し、ベーキングすることによりレジスト膜を形成し、電子電描画装置を用いてレジスト膜を描画、現像し、レジスト膜に転写パターンに対応したレジストパターン形成する。その後、レジストパターンをマスクにして吸収体膜31をパターニングして吸収体膜パターン31aを形成することにより反射型マスク40が作製される(図6(d)参照)。
反射型マスクブランク30における、転写パターンとなる上記吸収体膜31をパターニングする方法は、フォトリソ法が最も好適である。なお、上述のハードマスク膜を含む構成の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造する場合、ハードマスク膜は最終的には除去してもよいが、残存していても反射型マスクとしての機能に影響がなければ、特に除去しなくてもよい。
上述した第2の基準マーク42を基準とした欠陥情報に基づいて、第2の基準マーク42を基準として、吸収体膜31をパターニングする。
さらに、上述の本発明の反射型マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することにより、欠陥の少ない高品質の半導体装置を製造することができる。
以下、実施例により、本発明の実施形態を更に具体的に説明する。
(実施例1)
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理したSiO2-TiO2系のガラス基板(大きさが約152.0mm×約152.0mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rq)で0.25nmであった。なお、表面粗さは原子間力顕微鏡(AFM)にて測定し、測定領域は1μm×1μmとした。
本実施例では、第1の基準マークとして、前述の図3(a)に示す形状とし、大きさが直径500nmの円形、深さは60nmとした。
また、この多層反射膜付き基板の保護膜表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、64%±0.2%と良好であった。
アライメント領域の吸収体膜を除去すると共に、上記第2の基準マークを形成するために、フォトリソ法を適用した。具体的には、吸収体膜を成膜した反射型マスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布し、ベーキングしてレジスト膜を形成した。吸収体膜上に、アライメント領域及び第2の基準マークを除く領域に対応する所定のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし、露出した吸収体膜に対してフッ素系ガス(CF4ガス)によりTaBO膜を、塩素系ガス(Cl2ガス)によりTaBN膜をエッチング除去して、アライメント領域及び第2の基準マークを形成した。さらに、吸収体膜上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、アライメント領域及び第2の基準マークが形成された反射型マスクブランクを得た。
さらに、第2の基準マークを座標測定器(KLA-Tencor社製LMS-IPRO4)で計測することにより、電子線描画工程の基準座標に変換する補正を行った。
まず、EUV反射型マスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布し、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、EUV反射型マスクを得た。
上記実施例1において、第1の基準マークを形成した多層反射膜付き基板上に上記吸収体膜を形成した後、上述のアライメント領域は形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして反射型マスクブランクを作製した。
得られたEUV反射型マスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、反射型マスク起因の転写パターン欠陥が見られた。この原因は、上記のとおり、第1の基準マークの欠陥座標の精度が悪く、反射型マスクブランクの欠陥情報を得ることが困難であったため、パターン描画工程で、EUV反射型マスクブランクの欠陥情報に基づくマスクパターンデータの修正を高い精度で行えず、多層反射膜上の欠陥を精度よく吸収体膜パターン下に隠すことができなかったことによるものと考えられる。
[第2の実施形態に係る反射型マスクブランク]
図7は、本発明の第2の実施形態に係る反射型マスクブランクを示す平面図である。また、図8は、図7に示された反射型マスクブランクを構成する多層反射膜付き基板の平面図である。さらに、図10は、本発明の第2の実施形態に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造工程を示す概略断面図である。なお、以降の説明において、第1の実施形態において説明した構成要素と同じ構成要素には同じ参照番号を付し、詳しい説明を省略する場合がある。
第2の実施形態では、一例として反射型マスクブランク30´のコーナーの4箇所にアライメント領域32´を形成している。そして、上記第1の基準マーク22は、アライメント領域32´内の多層反射膜21に形成されている。上記したように、アライメント領域32´は、反射型マスクブランクのパターン形成領域の外周縁領域であって、特に基板外周縁を含む領域に形成されることが好適である。このため、このアライメント領域32´内の多層反射膜21に形成される上記第1の基準マーク22についても、反射型マスクブランク30´主表面上のパターン形成領域に対応する多層反射膜付き基板20´主表面上の破線Aで示す領域(図8参照)より外側に形成することが好適である。但し、第1の基準マーク22が基板外周縁に近すぎると、他の種類の認識マークと交差する可能性があるので好ましくない。このような観点からは、上記第1の基準マーク22(または当該基準マークを含むアライメント領域32´)は、6インチ角(約152.0mm×約152.0mm)の基板では、例えば134mm×134mm~146mm×146mmの領域内に形成されることが望ましい。
図9に示される実施形態では、第1の基準マーク22を含むアライメント領域33は、基板のコーナーの4箇所に、それぞれコーナーの二辺を含む矩形状としている。この矩形状の領域の横方向の長さは例えば3.0mm~9.0mm、縦方向の長さについても例えば3.0mm~9.0mmとすることができる。
これ以外の構成に関しては、上述した図7の第2の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
次に、上述の本発明の第2の実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について説明する。この説明は、第3の実施形態にも適用され得る。
本発明の第2の実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法は、前記構成14にあるように、
基板上に、EUV光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収体膜が少なくとも形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記基板上に、前記多層反射膜を成膜して多層反射膜付き基板を形成する工程と、
前記多層反射膜付き基板に対して欠陥検査を行う工程と、
前記多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上に、前記吸収体膜を成膜して反射型マスクブランクを形成する工程と、を含み、
前記吸収体膜の成膜は、パターン形成領域の外周縁領域に、前記吸収体膜を成膜せずに、前記多層反射膜上の欠陥情報の基準となる第1の基準マークを含む領域の前記多層反射膜が露出したアライメント領域を形成する工程(以下「アライメント領域形成工程」と呼ぶこともある。)を含み、
該製造方法は更に、
前記吸収体膜における前記アライメント領域のパターン形成領域側近傍に、前記第1の基準マークの基準となる第2の基準マークを形成する工程と、
前記アライメント領域を用いて前記反射型マスクブランクの欠陥管理を行う工程と、
を含むことを特徴としている。
EUV露光用の場合、基板としてはガラス基板が好ましく、特に、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、第1の実施形態と同様、0±1.0×10-7/℃の範囲内、より好ましくは0±0.3×10-7/℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、SiO2-TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることが出来る。
下地層の膜厚は、例えば10nm~300nmの範囲が好ましい。
第1の実施形態と同様、上記第1の基準マーク22を形成する方法は上述の微小圧子を用いる方法には限定されない。例えば基準マークの断面形状が凹形状の場合、集束イオンビーム、フォトリソ法、レーザー光による凹部形成、ダイヤモンド針を走査しての加工痕、インプリント法による型押しなどで形成することができる。
このようなエッジ基準で形成した第1の基準マーク22を欠陥検査装置で検出する際、基準マークの形成位置情報、つまりエッジからの距離がわかっているため、基準マーク形成位置を容易に特定することが可能である。
なお、図示していないが、ガラス基板10の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜を設けてもよい。
この第2の基準マーク42は、上記第1の基準マーク22との相対座標管理をする上での基準となるものであり、上記アライメント領域32´のパターン形成領域側の近傍の吸収体膜31に形成される。図7の実施形態では、第2の基準マーク42は、具体的な一例として、基板コーナーの第1の基準マーク22の近傍であって、パターン形成領域のコーナーの外側近傍に形成されている。第2の基準マーク42についてはすでに詳しく説明したので、ここでは重複した説明は省略する。
また、本発明の第2、第3の実施形態に係る反射型マスクブランク30´には、上記吸収体膜31上にレジスト膜を形成した態様も含まれる。このようなレジスト膜は、反射型マスクブランクにおける吸収体膜をフォトリソ法によりパターニングする際に用いられる。
また、吸収体膜31上に上記ハードマスク膜を介して又は介さずにレジスト膜を設けた場合、第2の基準マーク42の形状は、レジスト膜に転写されることになる。そして、レジスト膜に転写された第2の基準マーク42は、電子線描画装置による電子線走査に対してコントラストを有し、電子線にて検出することができる。このとき、第1の基準マーク22と第2の基準マーク42とで相対座標の管理を行っているので、第2の基準マーク42よりも相対的に小さい第1の基準マーク22の形状がレジスト膜に転写されなくても高精度の描画が可能となる。
なお、電子線走査に対するコントラストをより向上させるために、第2の基準マーク42を含む領域の上にレジスト膜を形成しない、又は第2の基準マーク42を含む領域の上のレジスト膜を除去する構成としてもよい。
本発明は、上記図7の構成の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされた反射型マスク及びその製造方法についても提供するものである。この説明は、第3の実施形態にも適用され得る。
すなわち、上述の反射型マスクブランク30´上に電子線描画用レジストを塗布して、ベーキングすることによりレジスト膜を形成する。次いで、電子線描画装置を用いてレジスト膜を描画、現像し、レジスト膜に、転写パターンに対応したレジストパターンを形成する。その後、このレジストパターンをマスクにして吸収体膜31をパターニングして吸収体膜パターン31aを形成することにより反射型マスク40´が作製される(図10(d)参照)。
本実施形態においては、たとえば上述した反射型マスクブランク30´における第2の基準マーク42を基準とした欠陥情報に基づいて描画パターンを修正し、吸収体膜31をパターニングすることができる。
以下、実施例により、本発明の第2、第3の実施形態を更に具体的に説明する。
(実施例2)
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理したSiO2-TiO2系のガラス基板(大きさが約152.0mm×約152.0mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rq)で0.25nmであった。なお、表面粗さは原子間力顕微鏡(AFM)にて測定し、測定領域は1μm×1μmとした。
本実施例2では、第1の基準マークとして、前述の図3(a)に示す形状とし、大きさが直径500nmの円形、深さは60nmとした。
また、この多層反射膜付き基板の保護膜表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、64%±0.2%と良好であった。
さらに、第2の基準マークを座標測定器(KLA-Tencor社製LMS-IPRO4)で計測することにより、電子線描画工程の基準座標に変換する補正を行った。
まず、EUV反射型マスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布し、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、EUV反射型マスクを得た。
上記実施例2において、第1の基準マークを形成した多層反射膜付き基板上に上記吸収体膜を形成する際、全面に吸収体膜を成膜して、上述のアライメント領域は形成しなかったこと以外は、実施例2と同様にして反射型マスクブランクを作製した。
得られたEUV反射型マスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、反射型マスク起因の転写パターン欠陥が見られた。この原因は、上記のとおり、第1の基準マークの欠陥座標の精度が悪く、反射型マスクブランクの欠陥情報を得ることが困難であったため、パターン描画工程で、EUV反射型マスクブランクの欠陥情報に基づくマスクパターンデータの修正を高い精度で行えず、多層反射膜上の欠陥を精度よく吸収体膜パターン下に隠すことができなかったことによるものと考えられる。
20、20´ 多層反射膜付き基板
21 多層反射膜
22 第1の基準マーク
30、30´ 反射型マスクブランク
31 吸収体膜
32、32´、33 アライメント領域
40、40´ 反射型マスク
42 第2の基準マーク
42a メインマーク
42b、42c、42d、42e 補助マーク
50 遮蔽部材
Claims (6)
- 基板上に、EUV光を反射する多層反射膜を有する多層反射膜付き基板と、該多層反射膜付き基板上に、EUV光を吸収する吸収体膜とが少なくとも形成されている反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記多層反射膜付き基板は、パターン形成領域の外周縁領域に対応する主表面上に第1の基準マークを3個以上有し、該第1の基準マークは、欠陥検査光の走査方向に対して30nm以上1000nm以下の幅の部分を有し、
前記吸収体膜は、第2の基準マークを3個以上有し、各々の第1の基準マークと第2の基準マークとが10mm×10mmで囲む領域内に含まれる位置関係にあり、前記第2の基準マークの断面形状の深さ又は高さが前記第1の基準マークの断面形状の深さ又は高さよりも大きく、
100nmよりも短い波長の前記欠陥検査光を用いた欠陥検査装置によって得られた前記多層反射膜付き基板の欠陥情報に基づいて作成された前記第1の基準マークを基準とした第1の欠陥マップを用いて、
少なくとも1つの前記10mm×10mmで囲む領域内にある前記第1の基準マーク及び前記第2の基準マークを座標計測器で検査することにより、前記第2の基準マークを基準とした前記第1の基準マークの座標を検出し、前記多層反射膜付き基板の前記第1の欠陥マップを前記第2の基準マークを基準とした第2の欠陥マップに変換する工程を含む
ことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。 - 前記多層反射膜付き基板は、前記多層反射膜上に保護膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記第2の基準マークを前記座標計測器で計測することにより、電子線描画工程の基準座標に変換することを特徴とする請求項1又は2に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記反射型マスクブランクの表面の欠陥検査を全面検査で行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法により得られる反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングして、吸収体膜パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
- 請求項5に記載の反射型マスクの製造方法により得られる反射型マスクを用いて、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写することにより、半導体装置を製造する半導体装置の製造方法。
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