JP4780608B2 - Calibration standard sample and manufacturing method thereof, spectrophotometer calibration method, and mask blank manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計を較正するための較正用標準試料及びその製造方法、該較正用標準試料を用いて200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計の較正方法、並びにマスクブランク及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less, a method for manufacturing the same, and the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less using the calibration standard sample. The present invention relates to a calibration method for a spectrophotometer that measures the above, a mask blank, and a manufacturing method thereof.
マスクブランクにおいては、遮光膜の透過率保証が望まれている。遮光膜の透過率は、光学濃度(Optical Density:O.D.)で3〜4(例えば3.5)程度と極めて低いため、透過率保証のためには、非常に高精度の測定が必要になる。そのため、遮光膜の透過率は、国際基準の較正用標準試料を用いて較正された分光光度計(例えば、非特許文献1参照)等を用いて測定される。 In the mask blank, it is desired to guarantee the transmittance of the light shielding film. The transmittance of the light-shielding film is very low at about 3 to 4 (for example, 3.5) in optical density (Optical Density: OD). Therefore, in order to guarantee the transmittance, measurement with very high accuracy is required. become. Therefore, the transmittance of the light shielding film is measured using a spectrophotometer (for example, see Non-Patent Document 1) calibrated using an international standard calibration standard sample.
また、半導体デバイスの微細化要求に伴い、露光プロセスで用いられる露光光は年々短波長化している。近年では、露光光の光源として、ArFエキシマレーザ(露光波長193nm)が用いられている。
しかし、露光波長193nmの光について、分光光度計を較正するための国際基準の較正用標準試料は提供されていない。そのため、露光波長193nmの光の透過率について、マスクブランクの遮光膜の透過率をどのように保証すべきかが問題となっていた。また、更に露光波長の短い光の透過率についても、同様の問題が生じるおそれがあった。 However, an international standard calibration standard for calibrating a spectrophotometer is not provided for light having an exposure wavelength of 193 nm. Therefore, it has been a problem how to ensure the transmittance of the light shielding film of the mask blank with respect to the transmittance of light having an exposure wavelength of 193 nm. Further, the same problem may occur with respect to the transmittance of light having a shorter exposure wavelength.
そこで、本発明は、上記の課題を解決できる、較正用標準試料及びその製造方法、該較正用標準試料を用いて分光光度計を較正する分光光度計の較正方法、並びにマスクブランク及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can solve the above-described problems, a calibration standard sample and a manufacturing method thereof, a spectrophotometer calibration method for calibrating a spectrophotometer using the calibration standard sample, and a mask blank and a manufacturing method thereof. The purpose is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
(構成1)200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計を較正するための較正用標準試料であって、測定対象の波長の光を透過することが可能な透明体上に薄膜が形成されており、前記薄膜は、該薄膜が形成された前記透明体表面の面内において、前記透明体との比較により測定可能な複数の異なる透過率を有する領域をもつ。
このように構成すれば、透明体上に形成された薄膜における複数の異なる透過率に基づき、分光光度計を較正できる。このように構成すれば、分光光度計を較正するための較正用標準試料を提供することができる。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(Configuration 1) A calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less, and a thin film on a transparent body capable of transmitting light of the wavelength to be measured The thin film has regions having a plurality of different transmittances that can be measured by comparison with the transparent body within the surface of the transparent body on which the thin film is formed.
If comprised in this way, a spectrophotometer can be calibrated based on the several different transmittance | permeability in the thin film formed on the transparent body. If comprised in this way, the standard sample for a calibration for calibrating a spectrophotometer can be provided.
(構成2)複数の異なる透過率を有する領域は、薄膜の膜厚で調整されている。
このように構成すれば、簡単に透明体表面の面内において、透明体との比較により測定可能な複数の異なる透過率を有する領域を形成することができる。複数の異なる透過率を有するには、薄膜の膜厚が整数倍となるように薄膜を形成しても良い。
(Configuration 2) A plurality of regions having different transmittances are adjusted by the thickness of the thin film.
If comprised in this way, the area | region which has several different transmittance | permeability which can be measured by the comparison with a transparent body can be easily formed in the surface of a transparent body surface. In order to have a plurality of different transmittances, the thin film may be formed so that the thickness of the thin film is an integral multiple.
(構成3)薄膜における少なくとも2箇所以上の複数の異なる透過率を有する領域は、1%〜20%の透過率を有する。
このように構成すれば、位相シフト量測定装置で測定可能な透過率を有することになる。例えば、波長193nmの光について、位相シフトマスクブランクの位相シフト膜の位相シフト量と透過率を測定することができ、事実上の業界標準として用いられている位相シフト量測定装置(レーザーテック社製MPM193(登録商標))を用いることにより、較正用標準試料の複数の異なる透過率を、広く用いられている装置の測定値と対応づけることができるため、較正用標準試料としての適正をより高めることができる。
(Configuration 3) At least two or more regions having different transmittances in the thin film have a transmittance of 1% to 20%.
If comprised in this way, it will have the transmittance | permeability which can be measured with a phase shift amount measuring apparatus. For example, a phase shift amount measuring device (MPM193 manufactured by Lasertec Corporation) that can measure the phase shift amount and transmittance of the phase shift film of the phase shift mask blank can be measured for light having a wavelength of 193 nm. (Registered trademark)), it is possible to correlate a plurality of different transmittances of the calibration standard sample with the measured values of the widely used apparatus, so that the suitability as a calibration standard sample is further increased. Can do.
(構成4)200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計を較正するための較正用標準試料であって、測定対象の波長の光を透過することが可能な透明体上に、該透明体との比較により測定可能な透過率を有する単層膜を積層させた多層膜が形成されている。 (Configuration 4) A calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less, on a transparent body capable of transmitting light of the wavelength to be measured, A multilayer film is formed by laminating a single layer film having a transmittance that can be measured by comparison with the transparent body.
このように構成した場合、例えば、多層膜を構成する各単層膜を形成するのと同時に、各単層膜をそれぞれ別途形成しておけば、各単層膜単独での透過率を測定することができる。そして、測定された単層膜の透過率に基づき、多層膜の透過率を算出することができる。この場合、多層膜の透過率が既知になるので、この多層膜の透過率に基づき、分光光度計を較正できる。このように構成すれば、分光光度計を較正するための較正用標準試料を提供することができる。 When configured in this way, for example, if each single layer film is formed separately at the same time as forming each single layer film constituting the multilayer film, the transmittance of each single layer film alone is measured. be able to. Based on the measured transmittance of the single layer film, the transmittance of the multilayer film can be calculated. In this case, since the transmittance of the multilayer film is known, the spectrophotometer can be calibrated based on the transmittance of the multilayer film. If comprised in this way, the standard sample for a calibration for calibrating a spectrophotometer can be provided.
多層膜を構成する各単層膜の透過率は、6%程度(例えば、1〜20%、好ましくは2〜15%、より好ましくは3〜10%)である。この場合、多層膜を構成する各単層膜をそれぞれ独立して形成しておけば、これらの単層膜の透過率を、透明体との比較により高い精度で測定できる。また、上記の透過率の各単層膜を例えば2〜10層、より好ましくは、3〜5層積層することにより、多層膜の透過率を適切に設定できる。
多層膜は、マスクブランクの遮光膜と同程度の透過率を有するのが好ましい。このように構成すれば、分光光度計を高い精度で較正できる。多層膜の透過率は、例えば、光学濃度(O.D.)で1.8〜5、より好ましくは2〜4、更に好ましくは、2〜3程度である。
多層膜は、例えば、単層膜の積層数がそれぞれ異なる複数の部分を有してよい。この場合、多層膜は、積層数に応じて、部分毎に異なる複数の透過率を有する。
The transmittance of each single layer film constituting the multilayer film is about 6% (for example, 1 to 20%, preferably 2 to 15%, more preferably 3 to 10%). In this case, if each single-layer film constituting the multilayer film is formed independently, the transmittance of these single-layer films can be measured with high accuracy by comparison with a transparent body. Moreover, the transmittance | permeability of a multilayer film can be set appropriately by laminating | stacking each single layer film of said transmittance | permeability 2-10 layers, for example, More preferably, 3-5 layers.
The multilayer film preferably has a transmittance comparable to that of the light shielding film of the mask blank. If comprised in this way, a spectrophotometer can be calibrated with high precision. The transmittance of the multilayer film is, for example, 1.8 to 5, more preferably 2 to 4, more preferably about 2 to 3 in terms of optical density (OD).
The multilayer film may have, for example, a plurality of portions in which the number of stacked single-layer films is different. In this case, the multilayer film has a plurality of transmittances that are different for each portion depending on the number of stacked layers.
(構成5)多層膜を構成する各単層膜は、それぞれ単独して、透明体上の多層膜が形成されていない領域にも形成されている。
このように構成すれば、単層膜の透過率を適切に測定できる。また、測定された単層膜の透過率に基づき、多層膜の透過率を適切に算出できる。
(Configuration 5) Each single layer film constituting the multilayer film is independently formed in a region where the multilayer film on the transparent body is not formed.
If comprised in this way, the transmittance | permeability of a single layer film can be measured appropriately. Further, the transmittance of the multilayer film can be appropriately calculated based on the measured transmittance of the single layer film.
(構成6)多層膜を構成する各単層膜の透過率は、1%〜20%とする。
このように構成すれば、多層膜を構成する各単層膜は、位相シフト量測定装置で測定可能な透過率をそれぞれ有することになる。
位相シフト量測定装置によれば、例えば、1〜20%程度の透過率を有する透過率を、透明体との比較により適切に測定できる。そのため、多層膜を構成する単層膜をそれぞれ別途形成しておけば、これらの単層膜の透過率を適切に測定し、多層膜の透過率を算出できる。
また、位相シフト量測定装置については、例えば波長193nmの光についてのレーザーテック社製MPM193(登録商標)のような、事実上の業界標準として用いられている測定器がある。そのため、このような位相シフト量測定装置を用いることにより、較正用標準試料の多層膜の透過率を、広く用いられている装置の測定値と対応づけることができる。また、これにより、較正用標準試料としての適正をより高めることができる。
(Configuration 6) The transmittance of each single layer film constituting the multilayer film is 1% to 20%.
If comprised in this way, each single layer film which comprises a multilayer film will each have the transmittance | permeability which can be measured with a phase shift amount measuring apparatus.
According to the phase shift amount measuring apparatus, for example, a transmittance having a transmittance of about 1 to 20% can be appropriately measured by comparison with a transparent body. Therefore, if the single-layer films constituting the multilayer film are separately formed, the transmittance of these single-layer films can be measured appropriately, and the transmittance of the multilayer film can be calculated.
As for the phase shift amount measuring device, for example, there is a measuring instrument used as a de facto industry standard such as MPM193 (registered trademark) manufactured by Lasertec Corporation for light having a wavelength of 193 nm. Therefore, by using such a phase shift amount measuring device, the transmittance of the multilayer film of the calibration standard sample can be associated with the measured value of a widely used device. Thereby, the suitability as a calibration standard sample can be further increased.
(構成7)200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計を較正するための較正用標準試料の製造方法であって、測定対象の波長の光を透過することが可能な透明体上に、該透明体との比較により測定可能な透過率を有する薄膜を積層させた多層膜と、多層膜が形成されていない領域に多層膜を構成する薄膜をそれぞれ単独で形成した複数の単層膜とを形成する成膜工程と、複数の単層膜それぞれの透過率を、透明体との比較により測定する単層膜透過率測定工程と、それぞれの単層膜について測定された透過率に基づき、多層膜の透過率を算出する多層膜透過率算出工程と、を有する。このようにすれば、構成4と同様の効果を得ることができる。
尚、多層膜は、例えば、単層膜の積層数がそれぞれ異なる複数の部分を有してよい。この場合、多層膜は、積層数に応じて、部分毎に異なる複数の透過率を有する。
(Configuration 7) A method for producing a calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less, and a transparent body capable of transmitting light having a wavelength to be measured On top of that, a multilayer film in which a thin film having a transmittance that can be measured by comparison with the transparent body is laminated, and a plurality of single films in which a thin film constituting the multilayer film is independently formed in a region where the multilayer film is not formed. A film forming step for forming a layer film, a single layer film transmittance measuring step for measuring the transmittance of each of a plurality of single layer films by comparison with a transparent body, and a transmittance measured for each single layer film And a multilayer film transmittance calculating step for calculating the transmittance of the multilayer film. In this way, the same effect as in
Note that the multilayer film may have, for example, a plurality of portions each having a different number of single-layer films. In this case, the multilayer film has a plurality of transmittances that are different for each portion depending on the number of stacked layers.
(構成8)複数の単層膜それぞれの透過率を、位相シフト量測定装置で測定する。このようにすれば、構成6と同様の効果を得ることができる。 (Configuration 8) The transmittance of each of the plurality of single layer films is measured with a phase shift measuring device. In this way, the same effect as in configuration 6 can be obtained.
(構成9)200nm以下の波長の光の透過率を測定する分光光度計を、上記構成1乃至6の何れかの較正用標準試料を用いて較正する。
このように構成すれば、マスクブランクのような光リソグラフィーに利用される部材における200nm以下の波長の光の透過率を、分光光度計により適切に保証することができる。
(Configuration 9) A spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 200 nm or less is calibrated using the calibration standard sample of any of the
If comprised in this way, the transmittance | permeability of the light of the wavelength of 200 nm or less in the member utilized for optical lithography like a mask blank can be ensured appropriately with a spectrophotometer.
(構成10)透光性基板の表面上に遮光膜が形成されたマスクブランクであって、遮光膜が形成されていない表面上に、遮光膜の透過率を測定する分光光度計を較正するための、透光性基板との比較により測定可能な複数の異なる透過率を有する領域をもつように較正用薄膜が形成が形成されている。このように構成すれば、マスクブランクの製造者や、マスクブランクの使用者は、分光光度計の較正用標準試料を別途用意することなく、遮光膜の透過率を確認することができる。 (Configuration 10) In order to calibrate a spectrophotometer for measuring the transmittance of a light shielding film on a surface where a light shielding film is formed on the surface of the light-transmitting substrate and the light shielding film is not formed The calibration thin film is formed so as to have a plurality of regions having different transmittances that can be measured by comparison with the light-transmitting substrate. If comprised in this way, the manufacturer of a mask blank and the user of a mask blank can confirm the transmittance | permeability of a light shielding film, without preparing the standard sample for calibration of a spectrophotometer separately.
(構成11)透光性基板の表面上に遮光膜が形成されたマスクブランクであって、遮光膜が形成されていない表面上に、遮光膜の透過率を測定する分光光度計を較正するための、透光性基板との比較により測定可能な透過率を有する単層膜を積層させた多層膜が形成されている。このように構成すれば、マスクブランクの製造者や、マスクブランクの使用者は、分光光度計の較正用標準試料を別途用意することなく、遮光膜の透過率を確認することができる。
尚、多層膜は、例えば、単層膜の積層数がそれぞれ異なる複数の部分を有してよい。この場合、多層膜は、積層数に応じて、部分毎に異なる複数の透過率を有する。
(Configuration 11) In order to calibrate a spectrophotometer that measures the transmittance of a light shielding film on a surface that is a mask blank having a light shielding film formed on the surface of the light transmissive substrate and on which the light shielding film is not formed. A multilayer film is formed by laminating single-layer films having transmittance that can be measured by comparison with a light-transmitting substrate. If comprised in this way, the manufacturer of a mask blank and the user of a mask blank can confirm the transmittance | permeability of a light shielding film, without preparing the standard sample for calibration of a spectrophotometer separately.
Note that the multilayer film may have, for example, a plurality of portions each having a different number of single-layer films. In this case, the multilayer film has a plurality of transmittances that are different for each portion depending on the number of stacked layers.
(構成12)多層膜を構成する各単層膜は、それぞれ独立して、透光性基板上の多層膜が形成されていない表面上にも形成されている。このように構成すれば、単層膜の透過率を適切に測定できる。また、測定された単層膜の透過率に基づき、多層膜の透過率を適切に算出できる。 (Structure 12) Each single layer film constituting the multilayer film is independently formed on the surface of the translucent substrate where the multilayer film is not formed. If comprised in this way, the transmittance | permeability of a single layer film can be measured appropriately. Further, the transmittance of the multilayer film can be appropriately calculated based on the measured transmittance of the single layer film.
(構成13)遮光膜は単層膜を含む複数の層で構成されている。このように構成すれば、別途多層膜を形成するための材料を用意する必要がない。また、遮光膜を形成する過程で、多層膜を形成することができる。 (Structure 13) The light shielding film is composed of a plurality of layers including a single layer film. If comprised in this way, it is not necessary to prepare the material for forming a multilayer film separately. Further, a multilayer film can be formed in the process of forming the light shielding film.
(構成14)透光性基板の表面上に所定の透過率を有する遮光膜が形成されたマスクブランクを製造するマスクブランクの製造方法であって、遮光膜を透光性基板上に形成した後、構成1乃至6の何れかに記載の較正用標準試料を用いて較正された分光光度計により遮光膜の透過率を測定し、測定された透過率が、仕様に合うか否かを検査する検査工程を有する。このように構成すれば、透過率が適切に保証されたマスクブランクを提供することができる。
(Configuration 14) A mask blank manufacturing method for manufacturing a mask blank in which a light-shielding film having a predetermined transmittance is formed on the surface of a light-transmitting substrate, after the light-shielding film is formed on the light-transmitting substrate The transmittance of the light-shielding film is measured by a spectrophotometer calibrated using the calibration standard sample according to any one of
本発明によれば、例えば、マスクブランクの遮光膜の透過率を測定する分光光度計を較正するための適切な較正用標準試料を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an appropriate calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of a light shielding film of a mask blank.
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る較正用標準試料30を用いた分光光度計10の構成の一例を示す。較正用標準試料30は、透過率が既知の多層膜34を透光性基板32上に有する基準プレートであり、分光光度計10の装置較正に用いられる。較正用標準試料30は、例えば、透過率の基準を定めるための対照試料として用いられる。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of the configuration of a
本例において、較正用標準試料30は、ArFエキシマレーザ露光波長(波長193nm)の光の透過率について分光光度計の較正に用いられる。較正用標準試料30の多層膜34は、マスクブランク20の遮光膜24と同程度の透過率を有しており、遮光膜24の透過率を測定するための測定条件の較正に用いられる。尚、マスクブランク20は、バイナリマスク用のマスクブランクであり、透光性基板22上に遮光膜24を有している。遮光膜24は、例えば、クロム(Cr)膜やクロムの窒化膜、クロムの炭化膜、クロムの酸化膜、それらの複合膜からなる積層膜等である。
In this example, the
分光光度計10は、光源40及び光検出器50を有する。本例において、光源40は、重水素(D2)ランプからの光を分光して得られた中心波長が193nmの光を発生する。また、光検出器50は、較正用標準試料30及びマスクブランク20の透過光の強度を検出する検出器である。較正時において、光検出器50は、較正用標準試料30の多層膜34の透過光強度を検出する。また、測定時において、光検出器50は、マスクブランク20の遮光膜24の透過光強度を検出する。このように構成すれば、多層膜34の透過率の測定値に基づき、分光光度計10を適切に較正できる。また、較正された測定条件によ
り、マスクブランク20の遮光膜24の透過率を適切に測定できる。
The
また、この測定により、マスクブランク20の遮光膜24について、例えば、分光光度計10により測定した場合の透過率を保証できる。このようにすれば、マスクブランクの品質を適切に保証できる。また、透過率が保証されたマスクブランク20を提供できる。
Moreover, this measurement can guarantee the transmittance when the
尚、同様の方法により、透光性基板22と遮光膜24の間にハーフトーン膜を更に有するハーフトーンマスク用のマスクブランクの透過率を保証してもよい。この場合、例えば遮光膜単独での透過率を保証してもよく、遮光膜及びハーフトーン膜の両方を合わせた透過率を保証してもよい。
Note that the transmittance of a mask blank for a halftone mask that further includes a halftone film between the
図2は、較正用標準試料30の構成の第1の例を詳細に示す。本例において、較正用標準試料30は、透光性基板32、多層膜34、及び複数の単層膜36を有する。図示された複数の単層膜36は、透光性基板32の表面に個々に分散して配置されている。透光性基板32は、分光光度計10(図1参照)の測定対象の波長である193nmの光に対して透明な基板である。多層膜34は、複数の層(単層膜)102、104、106、108が積層された膜であり、透光性基板32の主表面の一部に形成されている。ここで、単層膜36は、基準透過率膜としての機能を持ち、他方、多層膜34は、測定対象膜としての機能を有している。
FIG. 2 shows in detail a first example of the configuration of the
本例において、多層膜34の各層102、104、106、108は、窒化されたモリブデン及びシリコンからなる膜(MoSiN膜)である。このMoSiN膜は、波長193nm向けハーフトーン型位相シフトマスク用マスクブランクに用いられるハーフトーン膜と同一又は同様の膜である。また、多層膜34は、1層102のみから成る部分、2層102、104のみから成る部分、3層102、104、106のみから成る部分をそれぞれ有している。尚、各層102、104、106、108は、それぞれ異なる材質の膜であってもよい。これらの層の一部又は全部は、上述の材料に限定されない。例えば、酸化された金属及びシリコンからなる膜、酸化窒化された金属及びシリコンからなる膜、酸化窒化炭化された金属及びシリコンからなる膜であってもよい。この場合における上記金属は、モリブデン、タングステン、タンタル、チタン、クロムを用いることができる。また、クロムやクロムの酸化物、窒化物、炭化物や、それらを含むクロム化合物の膜であってもよい。
In this example, each
複数の単層膜36は、多層膜34の各層をそれぞれ単独で形成した膜であり、透光性基板32の主表面における多層膜34が形成されていない領域に形成されている。本例において、較正用標準試料30には、4つの単層膜36が形成されている。4つの単層膜36のそれぞれは、多層膜34の各層と同じ層102、104、106、108によりそれぞれ形成されている。そのため、単層膜36は、波長193nm向けのハーフトーン膜と同一又は同様の膜であり、6%程度(例えば1〜20、好ましくは2〜15%)の透過率を有している。
The plurality of single-
尚、6%程度の透過率は、透明体との比較により、例えば位相シフト量測定装置を用いて測定可能である。透明体とは、例えば、単層膜36と比べて十分に大きな透過率を有する物体である。本例においては、例えば、透光性基板32において多層膜34及び単層膜36のいずれも形成されていない透明部分38を透明体として用いることができる。
Note that a transmittance of about 6% can be measured by using, for example, a phase shift amount measuring device by comparison with a transparent body. The transparent body is an object having a sufficiently large transmittance as compared with the
以下、較正用標準試料30の製造方法について説明する。本例において、較正用標準試料30の製造方法は、成膜工程、単層膜透過率測定工程、及び多層膜透過率算出工程を備える。
Hereinafter, a method for manufacturing the
成膜工程は、複数の層102、104、106、108を順次形成する工程であり、フォトリソグラフィー技術等により各層を適宜パターニングする方法や、形成したくない領域を遮蔽すること等により、多層膜34と、複数の単層膜36とを形成する。このパターニングすることにより多層膜34、複数の単層膜36を形成する場合は、各層102、104、106、108の透過率に影響を与えないよう、層表面にダメージを与えないように行うのが好ましい。
The film formation step is a step of sequentially forming a plurality of
単層膜透過率測定工程は、複数の単層膜36のそれぞれの透過率を測定する工程である。単層膜透過率測定工程は、例えば、透過率の比較対象の透明体として透光性基板32の主表面における透明部分38を用い、例えば位相シフト量測定装置により、この測定を行う。このようにすれば、各単層膜36の透過率を、適切に測定できる。
The single layer film transmittance measuring step is a step of measuring the transmittance of each of the plurality of
多層膜透過率算出工程は、それぞれの単層膜36について測定された透過率に基づき、多層膜34の透過率を算出する工程である。本例において、多層膜透過率算出工程は、多層膜34における各層102、104、106、108のそれぞれに対応する単層膜36の透過率を乗じることにより、多層膜34の透過率を算出する。これにより、多層膜34の透過率が既知となるため、較正用標準試料30により分光光度計10を較正できることとなる。
The multilayer film transmittance calculation step is a step of calculating the transmittance of the
このように、本例によれば、例えば光学濃度で1.8〜5と極めて低い透過率を測定する場合に用いる較正用標準試料30を提供できる。本例の較正用標準試料30を用いた較正を行えば、分光光度計10の測定範囲は、マスクブランクの遮光膜の製品保証に必要な透過率範囲を十分にカバーできる。そのため、国際基準の較正用標準試料がない193nmにおいても、マスクブランクの遮光膜について、適切な透過率保証を行うことができる。
As described above, according to this example, it is possible to provide the
尚、単層膜36は、例えば多層膜34とは別の透光性基板上に形成されていてもよい。この場合も、多層膜34の各層と、対応する単層膜36とを同時に成膜すれば、単層膜36の透過率を測定することにより多層膜34の透過率を算出できる。そのため、このように構成した場合も、極めて低い透過率を測定する場合に用いる較正用標準試料30を提供できる。
The
図3は、較正用標準試料30の実施例1〜3における多層膜34の透過率を示す。本実施例において、多層膜34の各層102、104、106、108、及び単層膜36は、波長193nm向けのハーフトーン膜と同一のMoSiN膜である。また、単層膜36の透過率測定は、ハーフトーン膜の透過率測定等に広く用いられているレーザーテック社製MPM193(登録商標)により行った。
FIG. 3 shows the transmittance of the
図3(a)は、位相シフト量測定装置にて測定して得られた透過率から算出した光学濃度の計算値、及び分光光度計により測定した光学濃度の測定値を示す。この計算値は、多層膜34における積層数1〜4の各部の透過率を位相シフト量測定装置(レーザーテック社製MPM193)によって測定し、測定された各単層膜36の透過率を乗じて算出した光学濃度の値である。尚、多層膜34における積層数1の部分とは、1層102のみから成る部分である。また、積層数2、3の部分とは、2層102、104のみから成る部分、及び3層102、104、106のみからなる部分である。積層数4の部分とは、すべての層102、104、106、108が重なっている部分である。また、光学濃度の測定値は、実施例1〜3と同様に製造された較正用標準試料30を用いて分光光度計10(日立ハイテクノロジーズ社製:U4100)により測定した積層数1〜4の各部の透過率である。
FIG. 3A shows the calculated value of the optical density calculated from the transmittance obtained by measurement with the phase shift amount measuring device and the measured value of the optical density measured with the spectrophotometer. This calculated value is calculated by measuring the transmittance of each part of the
図3(b)は、位相シフト量測定装置にて測定して得られた透過率から算出した光学濃度の計算値、及び分光光度計により測定した光学濃度の測定値を示すグラフである。最小二乗近似直線は、y=0.8503x+0.1564、R2=0.9876となり、積層数1〜4いずれの部分についても、計算値と測定値とがよく一致していることがわかる。これにより、単層膜36の透過率の測定値に基づいて多層膜34の透過率を高い精度で算出できることが確認できた。尚、積層数1〜3までの計算値及び測定値についての最小二乗近似直線(図示せず)は、y=0.8709x+0.1143、R2=0.9998となり、多層膜34の透過率が更に高い精度で算出されていることが確認できる。
FIG. 3B is a graph showing a calculated value of the optical density calculated from the transmittance obtained by measurement with the phase shift amount measuring apparatus and a measured value of the optical density measured with the spectrophotometer. The least square approximation line is y = 0.8503x + 0.1564, R2 = 0.9876, and it can be seen that the calculated value and the measured value are in good agreement for any part of the number of
図4は、較正用標準試料30の構成の第2の例を示す上面図である。尚、以下に説明する点を除き、図1〜3における構成と同じ符号を付した構成は、図1〜3における構成と同一又は同様である。本例において、多層膜34及び単層膜36は、透光性基板32の主表面中央部の略正方形領域に並べて配置される。
FIG. 4 is a top view showing a second example of the configuration of the
この略正方形領域は縦横に9分割されており、四隅の4領域に、層102、104、106、108の単層膜36がそれぞれ形成されている。また、2個の単層膜36に挟まれた領域には、層102の単層膜と、積層数2〜4の多層膜が形成されている。積層数2の多層膜は、2層102、104のみから成る多層膜である。積層数3の多層膜は、3層102、104、106のみから成る多層膜である。また、積層数4の多層膜は、4層102、104、106、108から成る多層膜34である。
This substantially square region is divided into nine vertically and horizontally, and
また、略正方形領域の中央には、透光性基板32の主表面が露出した透明部分38が残される。この透明部分38は、単層膜36の透過率を測定する場合に透過率の基準として用いられる。このように構成した場合も、較正用標準試料30を適切に形成することができる。
Further, a
尚、上述の例では、較正用標準試料30として、透光性基板32、多層膜34、及び複数の単層膜36を有する構成を挙げて説明したがこれに限られない。多層膜34の代わりに、成膜時間を異ならせることによって複数箇所で膜厚が違うことによる複数の異なる透過率を有する領域をもつようにしてもかまわない。その場合、複数箇所で膜厚が異なる領域における最小単位膜厚の透過率を測定し、その透過率測定結果に基づいて、最小単位膜厚の成膜時間と、その他の膜厚が異なる領域における成膜時間から、透過率が異なる複数箇所の透過率を算出しても良い。具体的には、最小単位膜厚を基準としたときに、複数箇所の領域における膜厚は、基準膜厚、基準膜厚の2倍、3倍、…となるように設定すると良い。
In the above example, the
また、上記単層膜の透過率や、上記最小単位膜厚の透過率は、位相シフト量測定装置や、分光光度計の測定精度に応じて設定すると良い。単層膜や最小単位膜厚の透過率の下限値は、位相シフト量測定装置の測定精度以上の透過率であって、且つ、上記単層膜を2層以上積層した多層膜や、上記最小単位膜厚を数倍(1より大)以上膜厚が厚い領域における透過率が、分光光度計の測定精度が維持できるように設定するのが良い。具体的には、位相シフト量測定装置における透過率の測定が1%まで精度良く測定でき、また、分光光度計における光学濃度の測定が4まで精度良く測定できる場合、上記単層膜の透過率や、最小単位膜厚の透過率は1%以上とすることが望ましい。 The transmittance of the single layer film and the transmittance of the minimum unit film thickness may be set according to the measurement accuracy of a phase shift amount measuring device or a spectrophotometer. The lower limit of the transmittance of the single layer film or the minimum unit film thickness is a transmittance that is equal to or higher than the measurement accuracy of the phase shift amount measuring device, and is a multilayer film in which two or more single layer films are stacked, or the minimum The transmittance in a region where the unit film thickness is several times (greater than 1) or thicker is preferably set so that the measurement accuracy of the spectrophotometer can be maintained. Specifically, when the transmittance measurement in the phase shift amount measuring apparatus can be accurately measured up to 1% and the optical density measurement in the spectrophotometer can be accurately measured up to 4, the transmittance of the single-layer film can be measured. In addition, the transmittance of the minimum unit film thickness is desirably 1% or more.
図5は、マスクブランク20の構成の一例を示す図である。尚、以下に説明する点を除き、図1〜3又は図4における構成と同じ符号を付した構成は、図1〜3又は図4における構成と同一又は同様である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
本例において、マスクブランク20は、透光性基板22、遮光膜24、及び多層膜34を有する。マスクブランク20は、多層膜34の各層に対応する単層膜を更に有してもよい。遮光膜24は、透光性基板22の主表面において、周縁部を除いた領域に形成される。また、多層膜34は、透光性基板22の主表面において、遮光膜24が形成されていない周縁部の領域に形成される。このように構成すれば、マスクブランク20の透過率を測定する分光光度計を較正する較正用標準試料を別途用意する必要がない。
In this example, the mask blank 20 includes a
(実施例)
精密研磨された主表面を有する透光性基板上に、クロムの窒化膜、クロムの炭化膜、クロムの酸化窒化膜をこの順に、スパッタリング法により積層して遮光膜を形成し、ArFエキシマレーザー露光用のフォトマスクブランクを作製した。
得られたフォトマスクブランクにおける遮光膜を、上記図2の第1の例に示した較正用標準試料を用いて較正した分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製:U4100)を用いて、上記遮光膜の透過率を測定したところ、光学濃度で3.3であった。この値は、波長193nmにおける光学特性(透過率や位相シフト量)の測定として、マスクブランク業界標準で用いられている位相シフト量測定装置(レーザーテック社製:MPM193)と対応づけられた値であり、このマスクブランクを用いて作製されたマスクの遮光膜における透過率を適切に保証することができた。
(Example)
A light-shielding film is formed by laminating a chromium nitride film, a chromium carbide film, and a chromium oxynitride film in this order on a light-transmitting substrate having a precision-polished main surface by sputtering, and ArF excimer laser exposure. A photomask blank was prepared.
Using the spectrophotometer (Hitachi High-Technologies U4100) which calibrated the light shielding film in the obtained photomask blank using the calibration standard sample shown in the first example of FIG. As a result, the optical density was 3.3. This value is a value associated with a phase shift amount measuring device (Lasertec Corporation: MPM193) used in the mask blank industry standard as a measurement of optical characteristics (transmittance and phase shift amount) at a wavelength of 193 nm. The transmittance of the mask produced using this mask blank in the light-shielding film could be appropriately ensured.
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記の実施形態では、一枚の透光性基板上に、透光性基板との比較により測定可能な透過率を有する単層膜を積層させた多層膜や、膜厚が異なる複数の透過率を有する領域を形成した較正用標準試料を挙げて本発明を説明したが、複数の透光性基板に対して各々透過率が異なる薄膜(単層膜、該単層膜を積層した積層膜や、最小単位膜厚、該最小単位膜厚に対して数倍(1より大)以上膜厚が厚い薄膜)を形成したものを較正用標準試料とし、分光光度計を較正しても良い。
上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. In the above-described embodiment, a multi-layer film in which a single-layer film having a transmissivity that can be measured by comparison with a translucent substrate is laminated on a single translucent substrate, or a plurality of transmissivities with different film thicknesses Although the present invention has been described with reference to a standard sample for calibration in which a region having a thickness is formed, a thin film (single layer film, laminated film in which the single layer film is laminated, The spectrophotometer may be calibrated by using a standard unit sample for calibration that has a minimum unit film thickness and a thin film that is several times (greater than 1) thicker than the minimum unit film thickness.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
本発明は、例えば、分光光度計を較正するための較正用標準試料に利用できる。 The present invention can be used, for example, as a calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer.
10・・・分光光度計、20・・・マスクブランク、22・・・透光性基板、24・・・遮光膜、30・・・較正用標準試料、32・・・透光性基板、34・・・多層膜、36・・・単層膜、38・・・透明部分、40・・・光源、50・・・光検出器、102・・・層、104・・・層、106・・・層、108・・・層
DESCRIPTION OF
Claims (14)
透光性基板の主表面の一部領域に複数の単層膜を積層してなる多層膜が設けられ、前記透光性基板の主表面の前記多層膜が形成されていない領域であり、かつそれぞれ異なる領域に前記複数の単層膜がそれぞれ単独で設けられ、
前記複数の単層膜は、いずれも波長193nmの光に対する透過率が2%以上であり、
前記多層膜は、波長193nmの光に対する光学濃度が2.0以上であり、
前記単独で設けられた単層膜と、前記多層膜中の対応する単層膜とは、同条件で成膜されたものであることを特徴とする較正用標準試料。 A calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 193 nm ,
A multilayer film formed by laminating a plurality of single layer films is provided in a partial region of the main surface of the translucent substrate, and is a region where the multilayer film of the main surface of the translucent substrate is not formed; and Each of the plurality of single-layer films is provided independently in different regions,
Each of the plurality of single layer films has a transmittance of 2% or more for light having a wavelength of 193 nm,
The multilayer film has an optical density of 2.0 or more with respect to light having a wavelength of 193 nm,
The calibration standard sample , wherein the single-layer film provided independently and the corresponding single-layer film in the multilayer film are formed under the same conditions .
透光性基板の主表面の一部領域に複数の単層膜を積層してなる多層膜を形成し、前記透光性基板の主表面の前記多層膜が形成されていない領域であり、かつそれぞれ異なる領域に前記複数の単層膜をそれぞれ単独に形成する成膜工程と、
前記複数の単層膜のそれぞれの透過率を、位相シフト量測定装置で測定する単層膜透過率測定工程と、
測定した前記複数の単層膜の各透過率を乗じることによって、前記多層膜の透過率を算出する多層膜透過率算出工程と、
を有し、
前記複数の単層膜は、いずれも波長193nmの光に対する透過率が2%以上であり、
前記多層膜は、波長193nmの光に対する光学濃度が2.0以上であることを特徴とする較正用標準試料の製造方法。 A method for producing a calibration standard sample for calibrating a spectrophotometer that measures the transmittance of light having a wavelength of 193 nm , comprising:
Forming a multilayer film formed by laminating a plurality of single-layer films on a partial region of the main surface of the translucent substrate, wherein the multi-layer film is not formed on the main surface of the translucent substrate; and A film forming step of independently forming each of the plurality of single layer films in different regions ;
A single layer film transmittance measuring step of measuring the transmittance of each of the plurality of single layer films with a phase shift amount measuring device ;
A multilayer film transmittance calculating step of calculating the transmittance of the multilayer film by multiplying the measured transmittances of the plurality of single layer films;
I have a,
Each of the plurality of single layer films has a transmittance of 2% or more for light having a wavelength of 193 nm,
The multilayer film, the manufacturing method of the calibration standard samples, characterized in der Rukoto optical density of 2.0 or more with respect to light having a wavelength of 193 nm.
前記遮光膜を前記透光性基板上に形成した後、請求項1乃至6の何れかに記載の較正用標準試料を用いて較正された分光光度計により前記遮光膜の透過率を測定し、測定された透過率が、仕様に合うか否かを検査する検査工程を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
A mask blank manufacturing method for manufacturing a mask blank in which a light-shielding film having a predetermined transmittance is formed on the surface of a light-transmitting substrate,
After forming the light-shielding film on the translucent substrate, the transmittance of the light-shielding film is measured with a spectrophotometer calibrated using the calibration standard sample according to any one of claims 1 to 6, A mask blank manufacturing method comprising an inspection step of inspecting whether or not the measured transmittance meets a specification.
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