JPWO2015033539A1 - 反射型フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、上記のようにEUVマスクに入射するEUV光の入射光軸を傾斜させると、EUVマスク上の回路パターンでEUV光が反射する際、反射光の方向によっては、光吸収膜の一部が影となり、ウェーハ上に放射されない現象(いわゆる射影効果)が生じることが指摘されている。そこで射影効果を抑制するために、回路パターンが形成される光吸収膜の厚みを薄くして、影の影響を低減する手法が用いられている。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、射影効果の影響を低減する遮光領域が形成される反射型フォトマスクにおいて、露光光の光源に含まれ、露光対象物であるウェーハに反射するアウトオブバンド光の反射率を、従来よりも低減することができる反射型フォトマスクを提供することである。
アウトオブバンド光が波長140nm以上800nm以下であるのは、この範囲に含まれない波長の光による露光の影響は殆ど懸念されないからである。また、露光光が波長5nm以上であるのは、この値が現在実用的に用いられるEUV光の波長としての下限であるからである。また、露光光が15nm以下であるのは、露光光がこれより大きい波長であると、EUV光リソグラフィの特徴である微細化の効果を得られないからである。
また、本発明に係る反射型フォトマスクの製造方法の一つの態様は、基板上にリソグラフィ用として波長5nm以上15nm以下の光を含む露光光を反射する多層反射膜を積層する工程と、積層された多層反射膜上に、露光光を吸収するとともに、回路パターン又は回路パターンが形成される回路パターン形成予定領域の一方が形成される吸収膜を積層する工程と、回路パターン又は回路パターン形成予定領域の一方の外周側で、基板上の多層反射膜及び吸収膜の一部を除去し、多層反射膜で反射する露光光の一部を遮光する遮光領域を形成する工程と、形成された遮光領域の露出した基板の表面の一部に、露光光に含まれる140nm以上800nm以下の波長を有するアウトオブバンド光の反射を抑制する複数の凸部を形成する工程と、を含むことを要旨とする。
また、前記反射型フォトマスクの製造方法の一つの態様において、遮光領域を形成する処理と複数の凸部を形成する処理とを一体的に実行し、基板の表面の露出と凸部の形成とを同時に行ってもよい。
本発明に係る反射型フォトマスクを、第一〜第七実施形態を用いて説明する。第一実施形態は、反射型フォトマスク及びその製造方法に関する。また第二〜第四実施形態は、反射型フォトマスクの構造に関する。また第五〜第七実施形態は、反射型フォトマスクの製造方法に関する。以下、まず、第一実施形態より説明する。
第一実施形態に係る反射型フォトマスク(レチクルも含む)は、波長5nm以上15以下の光、特に13.5nmのEUV光を露光光とするEUVリソグラフィに用いられる。EUVリソグラフィはチャンバー内に配置された露光装置を用いて行われ、露光装置には放電型或いはレーザ励起型のプラズマ光源が配設されている。このプラズマ光源から放射されたEUV光は、本実施形態に係る反射型フォトマスクへ入射し、その後反射したEUV光は、所定の経路を経た後、露光対象物であるウェーハ上のレジストに放射され、レジストを感光させることになる。
図1(b)に示すように、反射型フォトマスクブランク9は、基板11と、基板11の表面(図1(b)中上側)上に形成された多層反射膜12と、多層反射膜12上に形成された保護膜13と、保護膜13上に形成された吸収膜14とを具備する。基板11の多層反射膜12とは反対側の面である裏面(図1(b)中下側)には、図示しない裏面導電膜が形成されている。
このように、反射型フォトマスクブランク9と反射型フォトマスク10とは、回路パターン15が形成されるか否かが異なるだけであり、それ以外の構成は同じである。よって以下の説明文中に用いる「反射型フォトマスク」とは、特に記載しない限り「反射型フォトマスクブランク」を含むものとする。
保護膜13がルテニウム(Ru)により構成される場合、保護膜13は、吸収膜14の加工におけるストッパー層としての役割や、マスク洗浄における薬液に対する保護層としての役割を果たす。なお、ルテニウム(Ru)からなる保護膜13の下に位置する多層反射膜12の最上層はSi層となる。
また保護膜13は、単層構造でも積層構造でもよい。保護膜13は、積層構造の場合には、保護膜13の最上層がルテニウム(Ru)及びその酸化物、窒化物、酸窒化物やシリコン(Si)及びその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかを含む材料で形成される。
裏面導電膜は、導電性があれば良く、例えば、クロム(Cr)またはタンタル(Ta)のいずれかの金属もしくはその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれか、または、導電性のあるその他の金属材料を含む材料で形成される。具体的にはCrNが用いられることが多い。裏面導電膜の膜厚は、20〜400nmとされる。
なお、上記した多層反射膜12、保護膜13、吸収膜14及び裏面導電膜は、スパッタリング法等を用いて形成することができる。
凸部1は、図3(a)及び図3(b)に示すように、基板11の一部を略ピラミッド状に加工されて形成されており、頂部2と、略正三角形とされた4つの側面3と、略正方形とされた底面4とを有する。すなわち、凸部1は正四角錐状とされ、頂部2から底面4に降ろした垂線の長さが高さHとなる。
また、光は波としての性質を有するので、反射時に半波長より短い長さで反射すれば、入射波と反射波とによる干渉を抑制することとなる。
次に、第一実施形態に係る反射型フォトマスク10の製造方法を説明する。第一実施形態の製造方法は、まず遮光領域Bにおいて基板11を露出させ、その後、基板11の露出した部分に凸部1を形成するものである。
概要として、まず基板11を用意し、基板11上に多層反射膜12を積層し、この多層反射膜12上に吸収膜14を積層する。そして遮光領域Bとなる領域の多層反射膜12及び吸収膜14を、リソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて選択的に除去する。これにより回路パターン領域A又は回路パターン形成予定領域A0の外周側に、遮光領域Bを形成する。そして、遮光領域Bの基板11が露出している部分に、複数の凸部1を形成し、これによって基板11の表面11b上に微細な凹凸パターンCを形成する。
以下、具体的な製造方法を、図4〜図11に示す。図4は製造工程のフローチャートを、図5〜図11は製造過程における反射型フォトマスクの断面を示す。
まず、吸収膜14に、回路パターン領域Aと遮光領域Bとを形成するプロセス(S1〜S7)について説明する。尚、このプロセスを行う前に、基板11上に多層反射膜12を積層する工程、多層反射膜12上に保護膜13を積層する工程及び保護膜13上に吸収膜14を積層する工程が既に完了している。この状態の反射型フォトマスクを図5(a)に示す。
その後、図6(a)に示すように、反射型フォトマスクをアルカリ溶液などで現像し(工程S3)、吸収膜14上に、回路パターン領域A及び遮光領域Bに対応するレジストパターン21aを形成する。そして、図6(b)に示すように、この反射型フォトマスクに対して、レジストパターン21aをエッチングマスクとし、フッ素系ガスや塩素系ガスを用いたガスプラズマによるエッチングを行う(工程S4)。
まず、図7(a)に示すように、上記工程S7までが施された反射型フォトマスクに、紫外線または電子線に反応を示すレジスト22を塗布する(工程S8)。これにより、吸収膜14の回路パターン領域A及び遮光領域Bには、レジスト22が塗布される。
次に、レジスト22上の遮光領域Bに対応する位置に、リソグラフィ用の紫外線又は電子線を照射する(工程S9)。次に、図7(c)に示すように、上記と同じく、この反射型フォトマスクを現像し(工程S10)て、レジストパターン22aを形成する。
このエッチングでは、まずフッ素系ガスプラズマを用いて保護膜13を選択的に除去した後、次に多層反射膜12を選択的に除去することになる。多層反射膜12は、保護膜13と同じくフッ素系ガスプラズマもしくは塩素ガス系プラズマを用いて除去してよい。
次に、基板11の露出した部分に複数の凸部1を形成するプロセスについて説明する。このプロセスは、基板11の表面11bが、平坦面から凹凸パターンCを有する面となるものである。このプロセスは、凸部1の上端部が先鋭化される前の段階である仮凸部1aを形成するプロセス(S15〜S21)と、仮凸部1aに基づいて凸部1を形成するプロセス(S22〜S28)とに分けられる。
次に、図9(a)に示すように、遮光領域B内に露出する基板11上のレジスト23に、紫外線または電子線を照射して、このレジスト23上に、所望の凸部1のピッチPに応じた間隔を有するパターンが形成されるように描画する(工程S16)。ここで、凸部1による凹凸パターンCをドットパターンとしたいときには、このレジスト23上にドットパターンを描画する。
次に、図10(c)に示すように、遮光領域B内に露出する基板11上のレジスト24の全面に、紫外線または電子線を照射する描画を行う(工程S23)。次に、上記と同様に反射型フォトマスクを現像し、遮光領域B内の基板11上の表面11b上のレジスト24bを除去する。そして、図11(a)に示すように、吸収膜14上にレジストパターン24aを形成する(工程S24)。
尚、工程S25のように、吸収膜14上のレジストパターン24aをエッチングマスクとして用いることにより、凸部1を形成する際、仮凸部1a以外の部位をエッチングによるダメージから保護することができる。
以上説明した工程S1〜S28によって、第一実施形態に係る反射型フォトマスク10の製造方法が構成される。
ドライエッチング装置内の圧力:6.665Pa(50mTorr)
ICP(誘導結合プラズマ)パワー:500W
RIE(反応性イオンエッチング)パワー:2000W
CHF3の流量:3.38×10−2Pa・m3/s(20sccm)
処理時間:6分
次に、反射型フォトマスクの全面に、ポジ型化学増幅レジスト(レジスト23)(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製)を300nmの膜厚で塗布した(図8(c):S15)。そして、基板11の遮光領域B内に露出する部分のレジスト23に、ドットパターンの配列状に電子線描画機(JBX9000:日本電子製)によって描画(図9(a):工程S16)した。その後、110℃で10分間のPEBおよびスプレー現像(SFG3000:シグマメルテック製)により、基板11上における前記レジスト23の部分に、レジストドットパターン23aを形成した(図9(b):工程S17)。
上記した工程S1〜S28により、第一実施形態に係る反射型フォトマスク10を得た。
次に、上記のとおり製造された反射型フォトマスク10に対し、光学式膜厚計を用いて、波長を変化させて光を照射し、その反射率を求める実験1を行った。実験結果を図12に示す。
図中(1)は上記のとおり製造した第一実施形態に係る反射型フォトマスク10であり、(2)は、遮光領域Bは有するものの遮光領域B内に露出する基板11表面に凸部1が形成されていない反射型フォトマスクである。(1)の反射型フォトマスクの凸部1の形状は略ピラミッド状とした。
次に、上記した製造方法を用いて様々な高さHの凸部1を形成した反射型フォトマスク10を製造し、これに異なる波長を有する光を入射させて、各々の反射率を測定する実験2を行った。この実験2は、本実施形態に係る凸部1の構成において、最適なアスペクト比(凸部1間のピッチPに対する高さHの比)及び高さHを導き出すためのものである。実験結果を図13に示す。
図13に示すように、ピッチPを150nmとする場合において、アスペクト比が0.1(実験2において高さH=15nm)であれば、各波長のアウトオブバンド光の反射率が、凸部1を形成しない場合(実験2において高さH=0nm)より低下した。よって、アスペクト比が0.1以上あるように構成すれば、反射防止の効果を得ることができる。
またアスペクト比が0.5(実験2において高さH=75nm)以上であれば、各波長のアウトオブバンド光の反射率が約3%以下となり、より好適な反射型フォトマスク10とすることができる。
またアスペクト比が1.5(実験2において高さH=225nm)以上であれば、各波長のアウトオブバンド光の反射率が約0.1%以下となり、さらに好適な反射型フォトマスク10とすることができる。
図13に示すように、高さHが、入射する各アウトオブバンド光の波長の半分の長さの場合、いずれも反射率が0.5%以下となった。よって、高さHを入射するアウトオブバンド光の波長の半分の長さとなるように構成すれば、好適な反射型フォトマスク10とすることができる。
第一実施形態に係る反射型フォトマスク10によれば、遮光領域Bの中において、露光光の入射側である真空と基板11との界面に複数の凸部1が800nmより短いピッチPで形成され、基板11の表面11bに微細な凹凸パターンCが形成される。よって、露光光とともに放射されるアウトオブバンド光のうち、凸部1のピッチより長い波長のアウトオブバンド光の回折を抑制する。またこうしたアウトオブバンド光の反射の抑制が、基板11の裏面ではなく、入射側である表面において行われる。
また、本実施形態に係る凹凸パターンCは、複数の凸部1が、基板の表面11b上に、基板の表面11bの平坦な上面が露呈することなく密に配設されて形成されるので、凹凸パターンCの領域に平坦部が生じない。よってアウトオブバンド光が平坦部で反射することがなく、アウトオブバンド光の反射をより抑制できる。
尚、凸部1間のピッチPは、第一実施形態の場合のように目標とする光の波長より短い長さであれば、光の回折を効果的に抑制できるので、必要以上にピッチを短縮する必要はない。例えば、波長140nm以上800nm以下のアウトオブバンド光を全て目標とする場合、最少波長である140nmの半波長である70nmより小さいピッチP(例えば60nm)とすればよく、10nmや20nmとまでする必要はない。このようにピッチPを設定して凸部1を形成することで、製造性を高めることができる。
また、凸部1の形状は、第一実施形態で説明した形状に限定されるものではない。基板11の表面11b上に高低差を付与するとともに、基板11側と真空側との体積比が凸部1の高さ方向で基板11側に滑らかに変化する形状であれば、円錐状、半球状、台形状等他の形状とされてもよい。
まず、第二の実施形態に係る反射型フォトマスクを、図14を用いて説明する。図14(a)は、配設された複数の凸部1の一部を示す概略斜視図であり、図14(b)は、図14(a)中に示すIV−IV断面線における断面図である。
凸部1は、図14(a)、(b)に示すように、全体が略釣り鐘状とされ、その頂部2が凸曲状であるとともに、側面3が、断面視で上に凸の放物線状とされている。すなわち、頂部2及び側面3から構成される凸部1の外面が、湾曲面を有するように構成されている。これにより、凸部1の側面3の底面4に対する角度は一つの値ではなく、一定の幅をもつように構成される。具体的には、図14(b)において、側面3を構成する上に凸状の放物線上の任意の一点における接線Lと、水平面との間の角度θが、略90度〜0度の間で変化する。これにより、アウトオブバンド光が基板11へ入射する入射面を、複数の角度とすることができる。
尚、第二の実施形態のように側面3に湾曲面を形成する場合、その断面視の形状は、放物線状の他、サインカーブ、双曲線、円弧等適宜選択されてよい。
次に、第三実施形態に係る反射型フォトマスクを、図15を用いて説明する。図15(a)は、並設された複数の凸部1の一部を示す概略斜視図であり、図15(b)は、図15(a)中に示すV−V断面線における断面図である。
第三実施形態に係る凸部1は、図15に示すように、頂部2が凸状であり一定の高さを有する突条とされ、突条とされた凸部1がさらに一定のピッチPで並設されている。凸部1は、図15(b)に示すように、断面視で略サインカーブの形状とされ、隣接する凸部1間に、互いの側面3どうしで囲まれた凹条部5を形成している。凹条部5は、凸部1の側面3及び頂部2で画定される領域である。
尚、第三実施形態のように突条形状の凸部1を形成する場合、凸部1の断面視の形状は、サインカーブの他、放物線、双曲線、円弧等適宜選択されてよい。
次に、第四実施形態に係る反射型フォトマスク10を、図16を用いて説明する。図16(a)は、配設された複数の凸部1の一部を示す概略斜視図であり、図16(b)は、図16(a)中に示すVI−VI断面線における断面図である。
第四実施形態に係る凸部1は、図16に示すように、頂部が先鋭であり一定の高さを有する突条の形状とされた上で、この凸部1が一定のピッチPで並設される。またこの凸部1と直交する方向に、同じ形状の凸部1が同様に複数同じピッチPで並設される。そして全体として、互いに直交する複数の凸部1の頂部2の稜線が、平面視で井桁状(不図示)に配置され、逆ピラミッド状の凹部6を形成するように構成されている(図16(a)参照)。
このように、第四の実施形態に係る凸部1は、上記した逆ピラミッド状の凹部6を形成するので、基板11の表面11bに形成される微細な凹凸パターンCは、ドットパターンではなくホールパターンとなる。
次に、様々な高さHの凸部1及び複数のピッチPを形成した第四の実施形態に係る反射型フォトマスク10を製造し、これに一定の波長の光を入射させて、各々の場合の反射率を測定する実験3を行った。この実験3は、第四実施形態に係る凸部1の構成において、反射率とピッチP及び高さHとの関係を考察するものである。結果を図17に示す。
反射型フォトマスク10に入射させるアウトオブバンド光の波長λ=195nmとし、ピッチPを50nm、100nm、150nmの3パターンとした。そして各ピッチPについて、上記したアウトオブバンド光を、入射角度:5度で遮光領域Bに入射させたとき、凸部1の高さHを変化させて反射率を測定した。これにより、以下のような知見を得た。
また高さHが、入射する光の波長の半分の長さ(97.5nm)の場合、いずれも反射率が1.5%以下となった。よって、第一実施形態の説明中の(凸部1のアスペクト比及び高さH)における「(2)高さ」中で述べたように、高さHを、入射するアウトオブバンド光の波長の半分の長さとなるように構成すれば、好適な反射型フォトマスク10とすることが確認された。
上記した第一実施形態で説明した製造方法では、最初に遮光領域Bにおいて基板11を露出させた後、この露出した部分に凸部1を形成した。しかし、第五〜第七実施形態に係る製造方法は、基板11が露出される遮光領域Bを形成する工程と、基板11の露出した部分に複数の凸部1を形成する工程とが一体的に行われ、基板11の露出と同時に凸部1が形成されるものである。第五〜第七実施形態の間では、この凸部1の形成方法が各々異なる。
尚、第五〜第七実施形態は各々、第一実施形態との間で凸部1の形成方法を除き他の構成は同じとなるため、以下の説明では、凸部1の形成方法及びこれに関する作用効果について主に説明するとともに、他の構成については説明を省略する。
まず、第五実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法を、リソグラフィ及びエッチングを用いる実施例2(図18〜図22参照)と、ナノインプリントを用いる実施例3(図23〜図26参照)とを用いて説明する。
第五実施形態では、まず、吸収膜14自体に、遮光領域内に露出した基板11上に形成する予定の凹凸パターンCと同じパターンをパターニングする。パターニングされた領域を凹凸パターン領域B0とする。その後、エッチングによって、多層反射膜12、保護膜13及び吸収膜14を除去し、基板11が露出される遮光領域Bを形成する。その際、吸収膜14上の凹凸パターン領域B0を、エッチングマスクとして作用させる。
次に、レジスト21上に、図示しない電子線描画機(JBX9000:日本電子製)によって回路パターン15及び凸部1を形成するための凹凸パターンを描画した(図19(b):S32)。その後、110℃、10分のPEBおよびスプレー現像(SFG3000:シグマメルテック製)を行い、レジストパターン21aを形成した(図19(c):S33)。
上記した工程により、吸収膜14に、回路パターン領域A及び凹凸パターン領域B0を形成した(図19(e))。
回路パターン領域Aは、幅200nmの1:1のライン&スペースパターンで描いた回路パターン15を複数、マスク中心に配置し、回路パターン領域Aの大きさは10cmx10cmとした。凹凸パターン領域B0は、高さHが70nm、パターンピッチが320nmのホールパターンとした。
吸収膜14上に、i線レジスト(レジスト22)を500nmの膜厚で塗布し(図20(a):S38)、続けてi線描画機(ALTA3000:アプライドマテリアル社製)により遮光領域Bのパターンを描画し(図20(b):S39)、現像(図20(c):S40)を行った。これにより、遮光領域Bと同じ略矩形状の領域を開口させたレジストパターン22aを形成した。このときレジストパターン22aの開口幅は3mmとし、このレジストパターン22aを、マスク中心部の10cm×10cmの回路パターン領域Aから3μm離間した位置に配置した。
ドライエッチング装置内の圧力:6.665Pa(50mTorr)
ICP(誘導結合プラズマ)パワー:500W
RIE(反応性イオンエッチング)パワー:2000W
CHF3の流量:3.38×10−2Pa・m3/s(20sccm)
処理時間:6分
次に、反射型フォトマスクからレジストパターン22aを剥離し(S42)、反射型フォトマスクを洗浄し(S43)、反射型フォトマスクを乾燥させ(S44)、反射型フォトマスク10を得た(図20(e)参照)。尚、図20(e)中の凸部1の数は、1つのみ示されているが、実際は1つに限定されるものではない。
上記した工程S31〜S44により、第五実施形態に係る反射型フォトマスク10の製造方法が構成される。
また、実施例2の反射型フォトマスク10を用いてアウトオブバンド光の反射率を測定した結果を図22Aに示す。波長200nmにおいて、凸部1を有さない反射型フォトマスク(図22A中の(2))の反射率は、約5.95%であるのに対し、凸部1を有する実施例2の反射型フォトマスク(図22A中の(1))の反射率は2.37%であった。平均ピッチPが約320nmの凸部1を有する反射型フォトマスクの反射率は、波長200nmにおいて、凸部1を有さない反射型フォトマスクの反射率の概ね2/5に低減した。また図22Aに示すように、800nm以下のアウトオブバンド光の波長領域全体に亘って、凸部1を有する反射型フォトマスクの反射率は、凸部1を有さない反射型フォトマスクの反射率より低下した。
また、凸部1のピッチを変化させた反射型フォトマスクを用いてアウトオブバンド光の反射率を測定した結果を図22Bに示す。凹凸パターンCの形状はすり鉢形状であり、凸部の平均ピッチを、1μm、1.5μm、3μmの3パターンとした。また平均高さは、図22Aの凸部と同様に50nmとした。また凸部を有さない反射型フォトマスクは、図22Aの場合と同じものを用いた。
まず、ナノインプリントにより、吸収膜14に凹凸パターン領域B0を形成する方法を説明する。説明は、第一実施形態における実施例1中で工程S1が施された反射型フォトマスク(図5(b)参照)の状態から始めるものとする。この状態を図24(a)に示す。
反射型フォトマスクの表面に、ポジ型化学増幅レジスト(レジスト21)(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ)を300nmの膜厚で塗布する(図24(a):S45)。次に、図示しない電子線描画機(JBX9000:日本電子)によって、レジスト21に回路パターン15を描画(図24(b):S46)した後、110℃、10分のPEBおよびスプレー現像(SFG3000:シグマメルテック製)により、レジスト21にレジストパターン21aを形成した(図24(c):S47)。
次に、反射型フォトマスクからインプリント用モールド16を離型(図25(c):S54)した。これにより、インプリント用モールド16のドットパターンが転写されたレジストドットパターン17aが形成された。
このようにして、基板11が露出される遮光領域Bを形成する工程と、基板11の露出した部分に複数の凸部1を形成する工程とが一体的に行われ、基板11の露出と同時に凸部1が形成されることとなる。
実施例3によれば、リソグラフィ技術及びエッチング技術を2回用い、ナノインプリントを1回用いて、基板11の表面11bに微細な凹凸パターンCを形成する。
第五実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法によれば、基板11の表面11bの露出と同時に凸部1が形成されるので、第一実施形態における仮凸部1aを形成するような工程を用いる必要がなく、第一実施形態よりも製造工程が減少する。よって第一実施形態で説明した効果に加え、さらに反射型フォトマスク10の生産性を高めることができる。
次に、第六実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法を、図26、図27を用いて説明する。
第六実施形態では、吸収膜14の表面(図27中上側)に、自己組織化単分子膜18による凹部18aを形成し、この凹部18aによって、遮光領域内に露出した基板11上に形成する予定の凹凸パターンCと同じパターンを形成させる。その後、エッチングによって多層反射膜12、保護膜13及び吸収膜14を除去し、基板11が露出される遮光領域Bを形成する。その際、上記凹部18aを有する自己組織化単分子膜18を、遮光領域を形成する際のエッチングにおけるエッチングマスクとして作用させる。
まず、上記工程S52までが施された反射型フォトマスクを、図27(a)に示す。次に、i線描画機(ALTA)により、レジスト22に遮光領域Bとなる矩形パターンを描画(図27(b):S59)し、現像(図27(c):S60)を行うことにより、遮光領域Bと同じ矩形パターンの開口部を形成したレジストパターン22aを形成した。このときレジストパターン22aの開口幅は3mmとし、矩形パターンはマスク中心部に配置された回路パターン領域A(10cm×10cm)の外側3μmの距離に配置した。
尚、以下の工程は、上記した第二実施形態における工程S40〜S44の場合と同じとなるため、これらについては説明を省略する。このようにして、基板11が露出される遮光領域Bを形成する工程と、基板11の露出した部分に複数の凸部1を形成する工程とが一体的に行われ、基板11の露出と同時に凸部1が形成されることとなる。
第六実施形態によれば、リソグラフィ技術及びエッチング技術を2回用い、自己組織化単分子膜18を1回用いて、基板11の表面11bに微細な凹凸パターンCを形成する。
第六実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法によれば、第五実施形態の効果に加え、吸収膜14の露出した表面14a上に凹部18aを形成することで、吸収膜14自体に凹凸パターン領域B0を形成することなく、基板11に凸部1を形成することができる。
次に、第七実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法を、図28〜図30を用いて説明する。
第七実施形態は、上記した第六実施形態と同じように吸収膜14をパターニングするものではなく、吸収膜14の表面が粗くなるように加工し、吸収膜14に凹凸状の表面14bを形成するものである。すなわち、エッチングマスクとしての膜を形成することがない点が第六実施形態と異なる。これにより、吸収膜14の表面を平坦とせず、吸収膜14の表面に高低差を付与する。そしてこの凹凸状の表面14bを用いて、遮光領域Bを形成するエッチングを行う。
(プラズマ処理)
まず、プラズマ処理により遮光領域Bの吸収膜14に凹凸状の表面14bを具備させる方法を説明する。この方法は、第五実施形態で説明した上記工程S52(図27(a)参照)までは同じ工程を有する。次に、上記工程S52までが施された反射型フォトマスクに、i線描画機(ALTA)により遮光枠となる領域を描画(S63)する。そして、現像(S64)を行うことにより、遮光領域Bと同じ矩形パターンの開口部を有するレジストパターン22aを形成する(図29(a))。
次に、ウェット処理により遮光領域Bの吸収膜14に凹凸状の表面14bを具備させる方法を説明する。この方法は、上記(プラズマ処理)における工程S64(図29(a)参照)までは同じ工程を有する。
次に、工程S64までが施された反射型フォトマスクに対して、洗浄機(不図示)を用いて、例えば、NH4:HF:H2Oの水溶液により洗浄を行う(S66)。これにより吸収膜14の表面を粗く加工し、凹凸状の表面14bを形成する。後続する工程については、上記(プラズマ処理)の場合と同様である。
次に、マイクロブラスト処理により遮光領域Bの吸収膜14に凹凸状の表面14bを具備させる方法を説明する。この方法は、第五実施形態で説明した上記工程S51(図24(e)参照)までは同じ工程を有する。次に、上記工程S51までが施された反射型フォトマスクの吸収膜14の上面に、例えば、紫外線硬化性のレジストフィルム25を密着させて貼り合わせる(図29(b):S67)。貼り合わせには、例えばラミネーター(不図示)を用いて、熱による圧着を行う。
次に、マイクロブラスト装置(不図示)を用いて、例えばレジノイド砥石(不図示)を噴射する(S71)。これにより吸収膜14の表面を粗く加工し、凹凸状の表面14bを形成する(図28(d))。後続の工程については、上記(プラズマ処理)の場合と同様である。
次に、イオン注入処理により遮光領域Bの吸収膜14に凹凸状の表面14bを具備させる方法を説明する。この方法は、(プラズマ処理)で説明した上記工程S70(図29(d)参照)までは同じ工程を有する。
次に、上記工程S70までが施された反射型フォトマスクに対して、イオン注入装置(不図示)を用いて、例えば、ホウ素(B)を注入する(S72)。これにより吸収膜14の表面を粗く加工し、凹凸状の表面14bを形成する(図29(e)参照)。後続の工程については、上記(プラズマ処理)の場合と同様である。
イオン注入処理では、吸収膜14の表面を粗く加工できることに加え、吸収膜14に注入されたイオン(dopant)の濃度むらを形成し、これに起因するエッチング処理のレート差を発現させることができるという効果を有する。
次に、遮光領域Bの吸収膜14に微粒子堆積を行い、遮光領域Bの吸収膜14に凹凸状の表面14bを具備させる方法を説明する。この方法は、(マイクロブラスト処理)で説明した上記工程S68(図29(d)参照)までは同じ工程を有する。
次に、上記工程S68までが施された反射型フォトマスクに対して、スピンコートを用いて、真球状のポリスチレンラテックスを含む懸濁液を滴下(S73)する。そして、ポリスチレンラテックスを吸収膜14の表面に均一に塗布する。塗布されたポリスチレンラテックスは吸収膜14の表面で凝集し、凝集したポリスチレンラテックスの凝集体26の寸法は約60nm〜800nmの範囲となる。こうしたポリスチレンラテックスの凝集体26が複数、吸収膜14の表面に分布する(図29(f))。このように吸収膜14に微粒子であるポリスチレンラテックスを堆積させ、付着させる。
上記した各方法を用いることにより、基板11が露出される遮光領域Bを形成する工程と、基板11の露出した部分に複数の凸部1を形成する工程とが一体的に行われ、基板11の露出と同時に凸部1が形成されることとなる。
第七実施形態によれば、リソグラフィ技術及びエッチング技術を2回用いるとともに、上記した各方法のうちいずれかを1回用いて、遮光領域Bの基板11に微細な凹凸パターンCを形成する。
第七実施形態に係る反射型フォトマスクの製造方法は、第五実施形態のように、吸収膜14をパターニングすることがないので、反射型フォトマスク10の製造工程を減少し、生産性を高めることができる。また第六実施形態のように、エッチングマスクとしての膜を形成することがないので、より反射型フォトマスク10の生産性を高めることができる。
尚、上記したプラズマ等によるダメージを付与する方法や、微粒子堆積を行う際、膜ダメージや微粒子が、所定の領域以外の領域に及ばないようにするため、あらかじめ防護用の膜を別途形成したり、防護用のフィルムを配設したりすることが望ましい。第七実施形態におけるレジスト22及びレジストフィルム25が、この防護用のフィルムに相当する。
本発明に係る反射型フォトマスクは、上記した各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記した各実施形態に係るEUV光は13.5nmの波長のEUV光が用いられているが、本発明に係るEUV光の波長としてはこれに限定されず、例えば6〜7nmレベル等、他の波長が選択されてもよい。
また、本発明に係る反射型フォトマスクの反射膜は、上記各実施形態に示した多層反射膜に限定されず単層であってもよい。また、本発明に係る反射型フォトマスクは、基板に裏面導電膜を設けない構成であってもよい。
また、本実施形態に係る遮光領域の形状は平面視で略矩形とされるが、本発明に係る遮光領域の形状としてはこれに限定されず、例えば正方形、円形等、他の形状とされてもよい。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
3 側面
9 反射型フォトマスクブランク
10 反射型フォトマスク
11 基板
12 多層反射膜
13 保護膜
14 吸収膜
15 回路パターン
A 回路パターン領域
A0 回路パターン予定領域
B 遮光領域
B0 凹凸パターン領域
P ピッチ
Claims (5)
- 基板と、
該基板上に形成され、リソグラフィ用として波長5nm以上15nm以下の光を含む露光光を反射する多層反射膜と、
該多層反射膜上に形成され、前記露光光を吸収するとともに、回路パターン又は回路パターンが形成される回路パターン形成予定領域の一方が形成される吸収膜と、
前記回路パターン又は前記回路パターン形成予定領域の一方の外周側で、前記基板上の前記多層反射膜及び前記吸収膜の一部が除去されて形成され、前記多層反射膜で反射する前記露光光の一部を遮光する遮光領域と、
該遮光領域の露出した前記基板の表面の一部に3000nm以下のピッチで形成され、前記露光光に含まれる140nm以上800nm以下の波長を有し前記遮光領域に入射するアウトオブバンド光の反射を抑制する複数の凸部と、
を具備する反射型フォトマスク。 - 前記凸部は、前記吸収膜側から前記基板側へ拡径形成されていること、を特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスク。
- 前記凸部の側面は、湾曲面であること、を特徴とする請求項1又は2に記載の反射型フォトマスク。
- 基板上にリソグラフィ用として波長5nm以上15nm以下の光を含む露光光を反射する多層反射膜を積層する工程と、
前記積層された多層反射膜上に、前記露光光を吸収するとともに、回路パターン又は回路パターンが形成される回路パターン形成予定領域の一方が形成される吸収膜を積層する工程と、
前記回路パターン又は前記回路パターン形成予定領域の一方の外周側で、前記基板上の前記多層反射膜及び前記吸収膜の一部を除去し、前記多層反射膜で反射する前記露光光の一部を遮光する遮光領域を形成する工程と、
前記形成された遮光領域の露出した前記基板の表面の一部に、前記露光光に含まれる140nm以上800nm以下の波長を有するアウトオブバンド光の反射を抑制する複数の凸部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法。 - 前記遮光領域を形成する処理と前記複数の凸部を形成する処理とを一体的に実行し、前記基板の表面の露出と前記凸部の形成とを同時に行うことを特徴とする請求項4に記載の反射型フォトマスクの製造方法。
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