JP6282844B2 - Substrate with thin film and method for manufacturing transfer mask - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置等の製造に用いられる転写用マスクの製造方法、及び転写用マスクの製造に用いられる薄膜付き基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a transfer mask used for manufacturing a semiconductor device and the like, and a method for manufacturing a substrate with a thin film used for manufacturing a transfer mask.
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィ法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスクと呼ばれている転写用マスクが使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィ法が用いられている。 In general, in a manufacturing process of a semiconductor device, a fine pattern is formed using a photolithography method. Also, a number of transfer masks, usually called photomasks, are used to form this fine pattern. This transfer mask is generally provided with a fine pattern made of a metal thin film or the like on a translucent glass substrate, and the photolithographic method is also used in the manufacture of this transfer mask.
フォトリソグラフィ法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に転写パターン(マスクパターン)を形成するための薄膜(例えば遮光膜など)を有するマスクブランクが用いられる。このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造は、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン描画を施す描画工程と、描画後、前記レジスト膜を現像して所望のレジストパターンを形成する現像工程と、このレジストパターンをマスクとして前記薄膜をエッチングするエッチング工程と、残存するレジストパターンを剥離除去する工程とを有して行われている。上記現像工程では、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し所望のパターン描画を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターンを形成する。また、上記エッチング工程では、このレジストパターンをマスクとして、ドライエッチング又はウェットエッチングによって、レジストパターンの形成されていない薄膜が露出した部位を除去し、これにより所望のマスクパターンを透光性基板上に形成する。こうして、転写用マスクが出来上がる。 In the manufacture of a transfer mask by photolithography, a mask blank having a thin film (for example, a light shielding film) for forming a transfer pattern (mask pattern) on a light-transmitting substrate such as a glass substrate is used. The production of a transfer mask using the mask blank includes a drawing process for drawing a desired pattern on the resist film formed on the mask blank, and developing the resist film after drawing to form a desired resist pattern. The developing process is formed, the etching process is performed to etch the thin film using the resist pattern as a mask, and the process is performed to peel and remove the remaining resist pattern. In the developing step, a desired pattern is drawn on the resist film formed on the mask blank, and then a developing solution is supplied to dissolve a portion of the resist film that is soluble in the developing solution, thereby forming a resist pattern. . In the etching step, the resist pattern is used as a mask to remove the exposed portion of the thin film on which the resist pattern is not formed by dry etching or wet etching, thereby forming a desired mask pattern on the translucent substrate. Form. Thus, a transfer mask is completed.
また、転写用マスクの種類としては、従来の透光性基板上にクロム系材料からなる遮光膜パターンを有するバイナリ型マスク(バイナリマスク)の他に、位相シフト型マスクが知られている。この位相シフト型マスクは、透光性基板上に位相シフト膜を有する構造のもので、この位相シフト膜は、所定の位相差を有するものであり、例えばモリブデンシリサイド化合物を含む材料等が用いられる。また、モリブデン等の金属のシリサイド化合物を含む材料を遮光膜として用いるバイナリ型マスクも用いられるようになってきている。 As a type of transfer mask, a phase shift mask is known in addition to a binary mask (binary mask) having a light shielding film pattern made of a chromium-based material on a conventional translucent substrate. This phase shift type mask has a structure having a phase shift film on a translucent substrate, and this phase shift film has a predetermined phase difference. For example, a material containing a molybdenum silicide compound is used. . In addition, binary masks using a material containing a metal silicide compound such as molybdenum as a light-shielding film have been used.
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転写用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、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光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。 In recent years, in the semiconductor industry, with the high integration of semiconductor devices, a fine pattern exceeding the transfer limit of the conventional photolithography method using ultraviolet light has been required. In order to make it possible to form such a fine pattern, EUV lithography, which is an exposure technique using extreme ultraviolet (hereinafter referred to as “EUV”) light, is promising. Here, EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically refers to light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm. A reflective mask has been proposed as a transfer mask used in this EUV lithography. In such a reflective mask, a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a substrate, and an absorber film that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film.
以上のように、リソグラフィ工程での微細化に対する要求が高まることにより、そのリソグラフィ工程での課題が顕著になりつつある。その1つが、リソグラフィ工程で用いられるマスクブランク用基板等の欠陥情報に関する問題である。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、その位置からの距離で特定していた。このため、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て欠陥を回避していた。 As described above, as the demand for miniaturization in the lithography process increases, problems in the lithography process are becoming prominent. One of the problems is related to defect information on a mask blank substrate or the like used in a lithography process. Conventionally, in a blank inspection or the like, the position of a substrate defect is specified by the distance from the position where the substrate center is the origin (0, 0). For this reason, the positional accuracy is low, and there is a variation in detection between apparatuses, and it is difficult to avoid in the order of μm even when patterning is performed on a pattern forming thin film while avoiding defects. For this reason, the defect is avoided by changing the pattern transfer direction or by roughly shifting the transfer position on the order of mm.
このような状況下、欠陥位置の検査精度を上げることを目的に、例えばマスクブランク用基板に基準マークを形成し、これを基準位置として欠陥の位置を特定する提案がなされている。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。 Under such circumstances, for the purpose of increasing the inspection accuracy of the defect position, for example, a proposal has been made in which a reference mark is formed on a mask blank substrate and the position of the defect is specified using this as a reference position. In Patent Document 1, a size equivalent to a sphere equivalent diameter of 30 to 30 mm is provided on the film forming surface of a reflective mask blank substrate for EUV lithography so that the position of a minute defect having a sphere equivalent diameter of about 30 nm can be accurately specified. It is disclosed to form at least three marks of 100 nm.
上記特許文献1に開示されている方法により、多層反射膜付き基板及びマスクブランク等の薄膜付き基板の欠陥位置の検査精度を上げることは理論的には可能である。しかし、マークの大きさが球相当直径で30〜100nmと小さいため、例えば、通常使用されている欠陥検査装置等では検出し難く、また検出の再現性が悪いという問題があり、欠陥の位置を特定するための基準位置の決定が困難である。特許文献1には、上記マークの周囲に、該マークを識別するための補助マークを形成することが開示されているが、この補助マークを用いて上記マークが形成されている位置を大まかに特定することができたとしても、検出精度の極めて高い特別な検査装置を用いないと上記マーク自体の存在を容易に認識できないため、正確な基準点の特定が困難である。 It is theoretically possible to increase the inspection accuracy of the defect position of a substrate with a thin film such as a substrate with a multilayer reflective film and a mask blank by the method disclosed in Patent Document 1. However, since the size of the mark is as small as 30 to 100 nm in terms of a sphere equivalent diameter, for example, there is a problem that it is difficult to detect with a normally used defect inspection apparatus or the like, and the reproducibility of detection is poor. It is difficult to determine a reference position for identification. Patent Document 1 discloses that an auxiliary mark for identifying the mark is formed around the mark. The auxiliary mark is used to roughly specify the position where the mark is formed. Even if it can be done, the presence of the mark itself cannot be easily recognized unless a special inspection device with extremely high detection accuracy is used, so that it is difficult to specify an accurate reference point.
また最近では、マスクブランクの欠陥データとデバイスパターンデータとを基に、欠陥が存在している箇所に吸収体膜パターンが形成されるように描画データを補正して、欠陥を軽減させる試み(Defect mitigation technology)が提案されている。上述の技術を実現するためには、多層反射膜上に吸収体膜が形成され、更に吸収体膜パターンを形成するためのレジスト膜が形成されたレジスト膜付きマスクブランクの状態で、電子線描画装置においても電子線で基準マークを検出し、検出した基準点に基づいて、補正・修正した描画データを基に電子線描画が行われる。しかしながら、基準マークについても、電子線走査に対して一定のコントラストが必要なので、上記特許文献1に開示されている大きさのマークでは、電子線走査に対するコントラストが十分に得られないという問題がある。 Recently, an attempt has been made to reduce defects by correcting drawing data so that an absorber film pattern is formed at a location where a defect exists based on the defect data and device pattern data of the mask blank (Defect mitigation technology) has been proposed. In order to realize the above technique, an electron beam is drawn in the state of a mask blank with a resist film in which an absorber film is formed on a multilayer reflective film and a resist film for forming an absorber film pattern is further formed. Also in the apparatus, a reference mark is detected with an electron beam, and electron beam drawing is performed based on the corrected and corrected drawing data based on the detected reference point. However, since the reference mark needs to have a certain contrast with respect to the electron beam scanning, the mark having the size disclosed in Patent Document 1 has a problem that the contrast with respect to the electron beam scanning cannot be sufficiently obtained. .
マスクブランク及び多層反射膜付き基板等の薄膜付き基板に基準マークを形成し、この基準マークと欠陥の相対位置を高い精度で管理(座標管理)するためには、基準マークが検出し易く、換言すれば確実に検出することができ、しかも基準マークを元にした欠陥検出位置のばらつきが小さい(例えば、上述のDefect mitigation technologyを実現するには、基準マークを基準点にした時の欠陥検出位置のばらつきを100nm以下にする)ことが要求される。しかしながら、上記特許文献1等で開示されている従来技術では、このような要求を満たすのには未だ不十分である。 In order to form a reference mark on a substrate with a thin film such as a mask blank or a substrate with a multilayer reflective film and manage the relative position of the reference mark and the defect with high accuracy (coordinate management), the reference mark is easy to detect. And the variation in defect detection position based on the reference mark is small (for example, in order to realize the above-described defect mitigation technology, the defect detection position when the reference mark is used as a reference point) Variation of 100 nm or less) is required. However, the prior art disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 is still insufficient to satisfy such a requirement.
また、電子線走査により多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びバイナリマスクブランク等の薄膜付き基板に対して基準マークを形成する場合、製造コストが高いという問題がある。 In addition, when a reference mark is formed on a substrate with a thin film such as a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a binary mask blank by electron beam scanning, there is a problem that the manufacturing cost is high.
そこで本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものである。本発明の目的の第一は、欠陥の座標管理を高精度で行うための基準マークを比較的低コストで形成することのできる、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランク(バイナリマスクブランク等)等の薄膜付き基板の製造方法を提供することである。本発明の目的の第二は、これらの薄膜付き基板を使用し、欠陥を低減させた、比較的低コストの反射型マスク及びバイナリマスク等の転写用マスクの製造方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems. A first object of the present invention is to provide a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a mask blank (binary mask) capable of forming a reference mark for performing coordinate management of defects with high accuracy at a relatively low cost. It is to provide a method for manufacturing a substrate with a thin film such as a blank. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a transfer mask such as a reflective mask and a binary mask, which uses these thin film-attached substrates and reduces defects, and which is relatively low cost.
本発明者は、上記課題を解決するため、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランク等の薄膜付き基板に基準マークを形成する際に、基準マークのパターンが形成されたフォトマスク又はインプリント用プレートを用いたフォトリソグラフィ技術を利用することにより、欠陥の座標管理を高精度で行うための基準マークを、比較的低コストで形成することができることを見出し、本発明に至った。 In order to solve the above problems, the present inventor, when forming a reference mark on a substrate with a thin film such as a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank and a mask blank, It has been found that by using a photolithography technique using an imprint plate, a reference mark for performing defect coordinate management with high accuracy can be formed at a relatively low cost, and the present invention has been achieved.
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。本発明は、下記の構成1〜8であることを特徴とする薄膜付き基板の製造方法である。また本発明は、下記の構成9であることを特徴とする転写用マスクの製造方法である。 That is, in order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. This invention is the manufacturing method of the board | substrate with a thin film characterized by being the following structures 1-8. In addition, the present invention is a method for manufacturing a transfer mask, characterized by having the following configuration 9.
(構成1)
本発明の構成1は、同一の仮想直線に載らない3つ以上の基準マークのパターンが形成されたフォトマスク又はインプリント用プレートと、前記基準マークのパターンを転写する被転写体である少なくとも一つの薄膜付き基板とを準備する薄膜付き基板準備工程と、前記薄膜付き基板にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜に対して前記フォトマスク又は前記インプリント用プレートに形成されている前記基準マークのパターンを転写して、前記基準マークのパターンを有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクにして前記薄膜付き基板に形成されている少なくとも1層の薄膜を、塩素、臭素、ヨウ素、及びキセノンのうちのいずれかの元素とフッ素との化合物を含む非励起状態の物質に接触させて除去して、前記薄膜に前記基準マークのパターンを形成する基準マーク形成工程と、前記レジストパターンを剥離するレジストパターン剥離工程と、を有することを特徴とする薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 1)
Configuration 1 of the present invention is a photomask or imprint plate on which three or more fiducial mark patterns that are not placed on the same virtual straight line are formed, and at least one transfer object to which the fiducial mark pattern is transferred. A substrate with a thin film for preparing two substrates with a thin film; a resist film forming step for forming a resist film on the substrate with a thin film; and the photomask or the imprint plate with respect to the resist film. A resist pattern forming step of transferring the reference mark pattern to form a resist pattern having the reference mark pattern, and at least one thin film formed on the substrate with the thin film using the resist pattern as a mask A compound of fluorine with any one element of chlorine, bromine, iodine, and xenon A reference mark forming step of forming a pattern of the reference mark on the thin film by removing it in contact with a non-excited substance, and a resist pattern peeling step of peeling off the resist pattern. It is a manufacturing method of a board | substrate with a thin film.
本発明の構成1によれば、欠陥の座標管理を高精度で行うための基準マークを比較的低コストで形成することのできる、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランク(バイナリマスクブランク等)等の薄膜付き基板の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、これらの薄膜付き基板を使用し、欠陥を低減させた、比較的低コストの転写用マスクの製造方法を提供することができる。 According to Configuration 1 of the present invention, a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a mask blank (binary mask) that can form a reference mark for performing coordinate management of defects with high accuracy at a relatively low cost. A manufacturing method of a substrate with a thin film such as a blank can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a relatively low-cost manufacturing method of a transfer mask using these thin film-coated substrates and reducing defects.
(構成2)
本発明の構成2は、前記薄膜付き基板準備工程において、複数の前記薄膜付き基板を準備し、前記基準マーク形成工程において、複数の前記薄膜付き基板の前記薄膜に対して同時に前記基準マークのパターンを形成することを特徴とする構成1に記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 2)
In the configuration 2 of the present invention, a plurality of the thin film-attached substrates are prepared in the thin film-attached substrate preparing step, and the reference mark pattern is simultaneously formed on the thin films of the plurality of thin film-attached substrates in the reference mark forming step The method for manufacturing a substrate with a thin film according to Configuration 1, wherein the substrate is formed.
本発明の構成2によれば、基準マーク形成工程において、複数の薄膜付き基板の薄膜に対して同時に基準マークのパターンを形成することにより、より低コストの反射型マスク及びバイナリマスク等を製造することができる。また、複数の薄膜付き基板間での基準マーク形成位置の面間ばらつきも低減できるので好ましい。 According to Configuration 2 of the present invention, in the fiducial mark forming step, the reference mark pattern is simultaneously formed on the thin films of the plurality of thin film-attached substrates, thereby manufacturing a lower-cost reflective mask, binary mask, and the like. be able to. Further, it is preferable because variations in the reference mark forming position between a plurality of thin film-attached substrates can be reduced.
(構成3)
本発明の構成3は、前記物質が、ClF3ガスであることを特徴とする構成1又は2に記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 3)
A third aspect of the present invention is the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the first or second aspect, wherein the substance is ClF 3 gas.
本発明の構成3によれば、薄膜を除去するために接触させる物質がClF3ガスであることにより、薄膜の除去を確実に行うことができる。 According to Configuration 3 of the present invention, since the substance to be contacted to remove the thin film is ClF 3 gas, the thin film can be reliably removed.
(構成4)
本発明の構成4は、前記薄膜付き基板が、基板の主表面上に、高屈折率材料からなる高屈折率層と、低屈折率材料からなる低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜が形成された多層反射膜付き基板であり、前記高屈折率材料及び前記低屈折率材料は前記物質により除去可能な材料であることを特徴とする構成1乃至3のいずれかに記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 4)
According to Configuration 4 of the present invention, the substrate with a thin film has a multilayer reflection in which a high refractive index layer made of a high refractive index material and a low refractive index layer made of a low refractive index material are alternately laminated on the main surface of the substrate. 4. A thin film according to any one of Structures 1 to 3, wherein the thin film is a substrate with a multilayer reflective film on which a film is formed, and the high refractive index material and the low refractive index material are materials that can be removed by the substance. It is a manufacturing method of an attached board.
本発明の構成4によれば、EUV光に対する反射率特性が良好な多層反射膜を得ることができ、かつ基準マークの形成のために、所定の物質を用いて多層反射膜を除去することができる。 According to Configuration 4 of the present invention, it is possible to obtain a multilayer reflective film having good reflectance characteristics with respect to EUV light, and to remove the multilayer reflective film using a predetermined substance in order to form a reference mark. it can.
(構成5)
本発明の構成5は、前記高屈折率材料はシリコンであり、前記低屈折率材料はモリブデンであることを特徴とする構成4記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 5)
Configuration 5 of the present invention is the method for manufacturing a substrate with a thin film according to Configuration 4, wherein the high refractive index material is silicon and the low refractive index material is molybdenum.
本発明の構成5によれば、高屈折率材料がシリコンであり、低屈折率材料がモリブデンであることにより、EUV光に対する反射率特性が良好な多層反射膜を確実に得ることができる。また、基準マークを形成する際の加工時間を短縮することができる。 According to Configuration 5 of the present invention, since the high refractive index material is silicon and the low refractive index material is molybdenum, a multilayer reflective film having favorable reflectance characteristics with respect to EUV light can be reliably obtained. In addition, the processing time when forming the reference mark can be shortened.
(構成6)
本発明の構成6は、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構成4又は5に記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 6)
Configuration 6 of the present invention is the method for manufacturing a substrate with a thin film according to Configuration 4 or 5, wherein the multilayer reflective film-coated substrate has a protective film formed on the multilayer reflective film.
本発明の構成6によれば、反射型マスクブランクである薄膜付き基板が多層反射膜上に保護膜を有することにより、転写用マスク(EUVマスク)を製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、EUV光に対する反射率特性が更に良好となる。 According to Configuration 6 of the present invention, the substrate with a thin film, which is a reflective mask blank, has a protective film on the multilayer reflective film, so that damage to the surface of the multilayer reflective film when a transfer mask (EUV mask) is manufactured. Therefore, the reflectance characteristics with respect to EUV light are further improved.
(構成7)
本発明の構成7は、前記薄膜付き基板は、前記多層反射膜付き基板の前記多層反射膜が形成されている側に、前記物質により除去可能な材料からなる吸収体膜が形成された反射型マスクブランクであることを特徴とする構成4乃至6のいずれかに記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 7)
According to Configuration 7 of the present invention, the substrate with a thin film is a reflective type in which an absorber film made of a material that can be removed by the substance is formed on a side of the substrate with a multilayer reflective film on which the multilayer reflective film is formed. It is a mask blank, The manufacturing method of the board | substrate with a thin film in any one of the structures 4 thru | or 6 characterized by the above-mentioned.
本発明の構成7によれば、上記構成の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、転写パターンとなるEUV光を吸収する吸収体膜が形成されていることにより、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されている反射型マスクブランクが得られる。 According to Configuration 7 of the present invention, an absorber film that absorbs EUV light serving as a transfer pattern is formed on the multilayer reflective film in the multilayer reflective film-coated substrate having the above-described configuration. A reflective mask blank having a reference mark as a reference is obtained.
(構成8)
本発明の構成8は、前記吸収体膜は、Taを含有する材料からなることを特徴とする構成7記載の薄膜付き基板の製造方法である。
(Configuration 8)
Configuration 8 of the present invention is the method for manufacturing a substrate with a thin film according to Configuration 7, wherein the absorber film is made of a material containing Ta.
本発明の構成8によれば、吸収体膜は、Taを含有する材料からなることにより、EUV光に対する所定の適切な吸収をもつ吸収体膜を得ることができる。 According to Configuration 8 of the present invention, since the absorber film is made of a material containing Ta, an absorber film having predetermined appropriate absorption with respect to EUV light can be obtained.
(構成9)
本発明は、本発明の構成9は、構成7又は8に記載の前記薄膜付き基板の製造方法によって得られた前記薄膜付き基板を用いて、前記吸収体膜をパターニングして反射型マスクを作製することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
(Configuration 9)
In the ninth aspect of the present invention, the absorber film is patterned by using the substrate with a thin film obtained by the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the seventh or eighth aspect, thereby producing a reflective mask. A method for manufacturing a transfer mask, characterized in that:
本発明の構成9によれば、欠陥の座標管理を高精度で行うための基準マークを、比較的低コストで形成した薄膜付き基板を用いることができるので、欠陥を低減させた、比較的低コストの転写用マスクを製造することができる。 According to Configuration 9 of the present invention, since the reference mark for performing defect coordinate management with high accuracy can be used with a substrate with a thin film formed at a relatively low cost, the defect can be reduced relatively low. A costly transfer mask can be manufactured.
本発明によれば、欠陥の座標管理を高精度で行うための基準マークを比較的低コストで形成することのできる、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランク(バイナリマスクブランク等)等の薄膜付き基板の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、これらの薄膜付き基板を使用し、欠陥を低減させた、比較的低コストの転写用マスクの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a mask blank (such as a binary mask blank) that can form a reference mark for performing coordinate management of defects with high accuracy at a relatively low cost. A method for manufacturing a substrate with a thin film such as the above can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a relatively low-cost manufacturing method of a transfer mask using these thin film-coated substrates and reducing defects.
具体的には、本発明の製造方法によれば、電子線描画装置、欠陥検査装置のいずれでも確実に検出することができ、しかも電子線、欠陥検査光の走査によって決定される欠陥位置の基準点のずれが小さい基準マークを、比較的低コストで形成することができる。そのため、欠陥の座標管理(基準マークと欠陥との相対位置管理)を高精度で行うことが可能な多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及びマスクブランク等の薄膜付き基板を提供することができる。 Specifically, according to the manufacturing method of the present invention, any of the electron beam drawing apparatus and the defect inspection apparatus can be reliably detected, and the defect position reference determined by the scanning of the electron beam and the defect inspection light is used. A reference mark with a small point shift can be formed at a relatively low cost. Therefore, it is possible to provide a substrate with a thin film, such as a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a mask blank, which can perform defect coordinate management (relative position management between a reference mark and a defect) with high accuracy. .
また、本発明の製造方法によれば、これら多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び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うことで欠陥を低減させた転写用マスクを提供することができる。 In addition, according to the manufacturing method of the present invention, these multi-layer reflective film-coated substrate, reflective mask blank, and mask blank are used, and transfer with reduced defects is performed by correcting drawing data based on these defect information. A mask can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の薄膜付き基板の製造方法では、同一の仮想直線に載らない3つ以上の基準マーク13のパターンが形成されたフォトマスク80又はインプリント用プレートを準備する。更に、基準マーク13のパターンを転写する被転写体である少なくとも一つの薄膜付き基板を準備する(薄膜付き基板準備工程)。次に、薄膜付き基板の表面に、レジスト膜を形成する(レジスト膜形成工程)。次に、薄膜付き基板のレジスト膜に対して、上述のフォトマスク80又はインプリント用プレートに形成されている基準マーク13のパターンを転写して、レジストパターンを形成する(レジストパターン形成工程)。更に本発明の薄膜付き基板の製造方法では、薄膜付き基板のレジストパターンをマスクとして、所定の化合物を含む非励起状態の物質に接触させて除去して、薄膜に基準マーク13のパターンを形成する(基準マーク形成工程)。最後にレジストパターンを剥離することにより(レジストパターン剥離工程)、所定の基準マーク13が形成された薄膜付き基板を得ることができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, a photomask 80 or an imprint plate on which three or more patterns of fiducial marks 13 that are not placed on the same virtual straight line are formed is prepared. Furthermore, at least one substrate with a thin film, which is a transfer target to which the pattern of the reference mark 13 is transferred, is prepared (substrate preparation step with a thin film). Next, a resist film is formed on the surface of the substrate with a thin film (resist film forming step). Next, the pattern of the reference mark 13 formed on the photomask 80 or the imprint plate described above is transferred to the resist film of the substrate with a thin film to form a resist pattern (resist pattern forming step). Furthermore, in the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, the resist pattern of the substrate with a thin film is used as a mask to contact and remove a non-excited substance containing a predetermined compound to form a pattern of the reference mark 13 on the thin film. (Reference mark formation process). Finally, by peeling off the resist pattern (resist pattern peeling step), a substrate with a thin film on which the predetermined reference mark 13 is formed can be obtained.
本発明において、薄膜付き基板とは、マスクブランク用基板の表面に、マスクブランクを構成する薄膜を少なくとも一層有するものである。マスクブランクを構成する所定の薄膜とは、例えば反射型マスク60を製造する場合には、多層反射膜31及び吸収体膜41等である。したがって、多層反射膜付き基板30及び反射型マスクブランク40は、薄膜付き基板の一種である。また、バイナリマスク70を製造する場合のバイナリマスクブランク50を構成する所定の薄膜とは遮光膜51や反射防止膜等であり、位相シフト型マスクの場合には更に位相シフト膜も含む。したがって、バイナリマスクブランク50及び位相シフト型マスクブランクは、薄膜付き基板の一種である。 In the present invention, the substrate with a thin film has at least one thin film constituting the mask blank on the surface of the mask blank substrate. The predetermined thin film constituting the mask blank is, for example, the multilayer reflective film 31 and the absorber film 41 when the reflective mask 60 is manufactured. Therefore, the multilayer reflective film-coated substrate 30 and the reflective mask blank 40 are a kind of thin film-coated substrate. In addition, the predetermined thin film constituting the binary mask blank 50 in the case of manufacturing the binary mask 70 is a light shielding film 51, an antireflection film, or the like. In the case of a phase shift type mask, a phase shift film is further included. Therefore, the binary mask blank 50 and the phase shift mask blank are a kind of substrate with a thin film.
本発明の薄膜付き基板の製造方法では、同一の仮想直線に載らない3つ以上の基準マーク13のパターンが形成されたフォトマスク80又はインプリント用プレートを準備する。本発明に用いることのできる基準マーク13(以下、単に「本発明の基準マーク13」とも呼ぶ。)について、初めに詳しく説明する。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, a photomask 80 or an imprint plate on which three or more patterns of fiducial marks 13 that are not placed on the same virtual straight line are formed is prepared. Reference mark 13 that can be used in the present invention (hereinafter, also simply referred to as “reference mark 13 of the present invention”) will be described in detail first.
[基準マーク13]
図1は、基準マーク13の配置例を示すフォトマスク80の平面図である。まず、フォトマスク80又はインプリント用プレートに形成される基準マーク13の形状について説明する。
[Reference mark 13]
FIG. 1 is a plan view of a photomask 80 showing an arrangement example of the reference marks 13. First, the shape of the reference mark 13 formed on the photomask 80 or the imprint plate will be described.
図1では、相対的に大きさの大きなラフアライメントマーク12と小さなファインマークである本発明の基準マーク13の2種類のマークを形成している。なお、図1では、フォトマスク80の表面にこれら基準マーク13を示している。図1は、フォトマスク80又はインプリント用プレート上での基準マーク13の配置例を示すものであるが、後述のように、この基準マーク13パターンは、反射型マスクブランク40及びバイナリマスクブランク50等の薄膜付き基板に転写される。そこで、ここでは、基準マーク13が薄膜付き基板に形成されるものとして、基準マーク13について説明する。 In FIG. 1, two types of marks are formed: a rough alignment mark 12 having a relatively large size and a reference mark 13 of the present invention which is a small fine mark. In FIG. 1, these reference marks 13 are shown on the surface of the photomask 80. FIG. 1 shows an example of the arrangement of the reference marks 13 on the photomask 80 or the imprint plate. As will be described later, the reference mark 13 pattern includes the reflective mask blank 40 and the binary mask blank 50. And transferred to a substrate with a thin film. Therefore, here, the reference mark 13 will be described on the assumption that the reference mark 13 is formed on the substrate with a thin film.
上記ラフアライメントマーク12は、それ自体は基準マーク13の役割は有していないが、上記基準マーク13の位置を検出し易くするための役割を有している。上記基準マーク13は大きさが小さく、目視で位置の目安を付けることは困難である。また、検査光や電子線で最初から基準マーク13を検出しようとすると、検出に時間が掛かり、レジスト膜が形成されている場合、不要なレジスト感光を発生させてしまう恐れがあるので好ましくない。上記基準マーク13との位置関係が予め決められている上記ラフアライメントマーク12を設けることで、基準マーク13の検出が迅速かつ容易に行える。 The rough alignment mark 12 itself does not have the role of the reference mark 13, but has the role of making it easy to detect the position of the reference mark 13. The fiducial mark 13 is small in size, and it is difficult to visually estimate the position. In addition, if it is attempted to detect the reference mark 13 from the beginning with inspection light or an electron beam, the detection takes a long time, and if a resist film is formed, unnecessary resist exposure may occur, which is not preferable. By providing the rough alignment mark 12 whose positional relationship with the reference mark 13 is determined in advance, the reference mark 13 can be detected quickly and easily.
図1においては、上記ラフアライメントマーク12を反射型マスクブランク40の表面上のコーナー近傍の4箇所に、上記基準マーク13を各ラフアライメントマーク12の近傍に2箇所ずつ配置した例を示している。上記ラフアライメントマーク12と基準マーク13はいずれも基板主表面上の破線Aで示すパターン形成領域の境界線上、あるいはパターン形成領域より外周縁側に形成することが好適である。但し、基板外周縁にあまり近いと、基板主表面の平坦度があまり良好でない領域であったり、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。 FIG. 1 shows an example in which the rough alignment marks 12 are arranged at four locations near the corner on the surface of the reflective mask blank 40 and the reference marks 13 are arranged at two locations near each rough alignment mark 12. . Both the rough alignment mark 12 and the reference mark 13 are preferably formed on the boundary line of the pattern formation region indicated by the broken line A on the main surface of the substrate, or on the outer peripheral side from the pattern formation region. However, too close to the outer periphery of the substrate is not preferable because the flatness of the main surface of the substrate may be a region where the flatness is not very good or may intersect with other types of recognition marks.
基準マーク13、ラフアライメントマーク12の個数は特に限定されない。基準マーク13については、最低3個必要であるが、3個以上であっても構わない。欠陥の座標管理を高精度で行うためには、基準マーク13として、同一の仮想直線に載らない3つ以上の基準マーク13のパターンが必要である。 The numbers of the reference marks 13 and the rough alignment marks 12 are not particularly limited. Although at least three reference marks 13 are required, three or more reference marks may be used. In order to perform defect coordinate management with high accuracy, three or more patterns of reference marks 13 that are not placed on the same virtual straight line are required as the reference marks 13.
なお、図2等を参照して以下に説明するように、本発明の基準マーク13においては、欠陥位置の基準となる位置(基準点)を決定するためのメインマーク13aの周囲に、該メインマーク13aを大まかに特定するための補助マーク13b、13cを配置している。そのため、検査光や電子線で最初から本発明の基準マーク13を検出するのに特に不都合がなければ、上記ラフアライメントマーク12は設けなくてもよい。 As will be described below with reference to FIG. 2 and the like, in the reference mark 13 of the present invention, the main mark 13a for determining a position (reference point) serving as a reference for the defect position is arranged around the main mark 13a. Auxiliary marks 13b and 13c for roughly specifying the mark 13a are arranged. Therefore, the rough alignment mark 12 may not be provided if there is no particular inconvenience in detecting the reference mark 13 of the present invention from the beginning with inspection light or an electron beam.
すなわち、本発明においては、図10に示すように、上記ラフアライメントマーク12は設けずに、例えば一例として反射型マスクブランク40の表面上のコーナー近傍の4箇所に本発明の基準マーク13を配置するようにしてもよい。これによって、相対的に大きさの大きなラフアライメントマーク12の形成工程を省くことができ、フォトマスク80又はインプリント用プレートへ基準マーク13を形成するための加工時間を大幅に短縮できる。 That is, in the present invention, as shown in FIG. 10, the rough alignment mark 12 is not provided, and the reference marks 13 of the present invention are arranged at four locations near the corner on the surface of the reflective mask blank 40 as an example. You may make it do. Accordingly, the process of forming the relatively large rough alignment mark 12 can be omitted, and the processing time for forming the reference mark 13 on the photomask 80 or the imprint plate can be greatly shortened.
図2は、基準マーク13を構成するメインマーク13a及び補助マーク13b、13cの形状例及び配置例を示す図である。また、図3は、本発明の基準マーク13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。 FIG. 2 is a diagram illustrating a shape example and an arrangement example of the main mark 13 a and the auxiliary marks 13 b and 13 c constituting the reference mark 13. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of determining a reference point using the reference mark 13 of the present invention.
上記基準マーク13は、欠陥情報における欠陥位置の基準となるものであるが、本発明の基準マーク13は、欠陥位置の基準となる位置(基準点)を決定するためのメインマーク13aと、該メインマーク13aの周囲に配置された補助マーク13b、13cとから構成される。そして、代表的な基準マーク13としては、上記メインマーク13aは、点対称の形状であって、且つ、マスクを作製する際の電子線描画装置による電子線の走査方向又は欠陥検査の際の欠陥検査光の走査方向に対して200nm以上10μm以下の幅の部分を有している。 The reference mark 13 serves as a reference for the defect position in the defect information. However, the reference mark 13 of the present invention includes a main mark 13a for determining a position (reference point) to be a reference for the defect position, It consists of auxiliary marks 13b and 13c arranged around the main mark 13a. As a typical reference mark 13, the main mark 13a has a point-symmetric shape, and a defect in the electron beam scanning direction or defect inspection by the electron beam drawing apparatus when the mask is manufactured. A portion having a width of 200 nm to 10 μm with respect to the scanning direction of the inspection light is included.
図2及び図3には、上記メインマーク13aと、その周囲に配置された2つの補助マーク13b、13cとから構成される基準マーク13を一例として示している。 2 and 3 show as an example a reference mark 13 composed of the main mark 13a and two auxiliary marks 13b and 13c arranged around the main mark 13a.
上記メインマーク13aは、電子線描画装置又は欠陥検査光の走査方向(図3におけるX方向及びY方向)に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることが好適である。このように、上記メインマーク13aは、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直で且つ平行な辺を少なくとも2組有する多角形状であることにより、電子線描画装置、欠陥検査装置による検出の容易性(確実性)を向上させ、また、欠陥検出位置のばらつきを更に抑えることができる。図2及び図3では、具体例として、上記メインマーク13aが、縦横(X及びY方向)が同じ長さの正方形である場合を示している。この場合、縦横の長さ(L)がそれぞれ200nm以上10μm以下であることが好ましい。 The main mark 13a is preferably a polygonal shape having at least two sets of sides that are perpendicular to and parallel to the scanning direction of the electron beam drawing apparatus or the defect inspection light (X direction and Y direction in FIG. 3). . As described above, the main mark 13a has a polygonal shape having at least two sets of sides that are perpendicular to and parallel to the scanning direction of the electron beam or the defect inspection light, so that it can be detected by the electron beam drawing apparatus and the defect inspection apparatus. And the variation of the defect detection position can be further suppressed. 2 and 3, as a specific example, the main mark 13a is a square having the same length in both the vertical and horizontal directions (X and Y directions). In this case, the vertical and horizontal lengths (L) are each preferably 200 nm or more and 10 μm or less.
上記メインマーク13aの形状は、点対称とすることが好ましい。上記の正方形に限らず、例えば図4の(a)に示すように、正方形の角部が丸みを帯びた形状や、同図(b)のように、八角形の形状や、同図(c)のように、十字形状であってもよい。この場合においても、メインマーク13aの大きさ(縦横の長さL)は、200nm以上10μm以下とすることが好ましい。具体例として、メインマーク13aが十字形状の場合、その大きさ(縦横の長さL)は、5μm以上10μm以下とすることができる。また、図示していないが、上記メインマーク13aは、直径が200nm以上10μm以下の正円形とすることもできる。 The shape of the main mark 13a is preferably point-symmetric. For example, as shown in FIG. 4A, the square corners are rounded, as shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 4B, as shown in FIG. ) As shown in FIG. Also in this case, it is preferable that the size of the main mark 13a (vertical and horizontal length L) is 200 nm or more and 10 μm or less. As a specific example, when the main mark 13a has a cross shape, the size (vertical length L) can be set to 5 μm or more and 10 μm or less. Although not shown, the main mark 13a may be a regular circle having a diameter of 200 nm to 10 μm.
また、上記2つの補助マーク13b、13cは、上記メインマーク13aの周囲に、電子線又は欠陥検査光の走査方向(図3におけるX方向及びY方向)に沿って配置されている。上記補助マーク13b、13cは、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直な長辺と平行な短辺を有する矩形状であることが好適である。補助マーク13b、13cが、電子線又は欠陥検査光の走査方向に対して垂直な長辺と平行な短辺を有する矩形状であることにより、電子線描画装置、欠陥検査装置の走査により確実に検出できるため、メインマーク13aの位置を容易に特定することができる。この場合、補助マーク13b、13cの長辺は、電子線描画装置、欠陥検査装置のできるだけ最小回数の走査により検出可能な長さであることが望ましい。例えば、補助マーク13b、13cの長辺は、25μm以上600μm以下の長さを有することが望ましい。より好ましくは、長辺の長さは、25μm以上400μm以下、更に好ましくは、25μm以上200μm以下が望ましい。 The two auxiliary marks 13b and 13c are arranged around the main mark 13a along the scanning direction of the electron beam or defect inspection light (X direction and Y direction in FIG. 3). The auxiliary marks 13b and 13c are preferably rectangular having a short side parallel to a long side perpendicular to the scanning direction of the electron beam or defect inspection light. Since the auxiliary marks 13b and 13c have a rectangular shape having a short side parallel to a long side perpendicular to the scanning direction of the electron beam or the defect inspection light, the auxiliary marks 13b and 13c are reliably scanned by the electron beam drawing apparatus and the defect inspection apparatus. Since it can be detected, the position of the main mark 13a can be easily specified. In this case, it is desirable that the long sides of the auxiliary marks 13b and 13c have a length that can be detected by the minimum number of scans of the electron beam drawing apparatus and the defect inspection apparatus. For example, it is desirable that the long sides of the auxiliary marks 13b and 13c have a length of 25 μm or more and 600 μm or less. More preferably, the length of the long side is from 25 μm to 400 μm, and more preferably from 25 μm to 200 μm.
また、上記補助マーク13b、13cとメインマーク13aとは、所定の間隔だけ離間させても良いし、離間させなくても良い。補助マーク13b、13cとメインマーク13aとを離間させる場合、間隔は特に制約されないが、例えば25μm〜50μm程度の範囲とすることが好適である。 Further, the auxiliary marks 13b and 13c and the main mark 13a may be separated by a predetermined distance or may not be separated. When the auxiliary marks 13b, 13c and the main mark 13a are separated from each other, the distance is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, about 25 μm to 50 μm.
なお、上記メインマーク13a、補助マーク13b、13cが薄膜付き基板に形成される場合には、いずれも断面形状を凹形状とし、基準マーク13の高さ方向に所望の深さを設けることで認識し得る基準マーク13とすることができる。電子線や欠陥検査光による検出精度を向上させる観点から、凹形状の底部から表面側へ向かって広がるように形成された断面形状であることが好ましく、この場合の基準マーク13の側壁の傾斜角度は75度以上であることが好ましい。側壁の傾斜角度は、より好ましくは、80度以上、更に好ましくは85度以上とすることが望ましい。 When the main mark 13a and the auxiliary marks 13b and 13c are formed on a substrate with a thin film, the cross-sectional shape is a concave shape, and recognition is performed by providing a desired depth in the height direction of the reference mark 13. The reference mark 13 can be used. From the viewpoint of improving the detection accuracy by an electron beam or defect inspection light, the cross-sectional shape is preferably formed so as to spread from the bottom of the concave shape toward the surface side, and the inclination angle of the side wall of the reference mark 13 in this case Is preferably 75 degrees or more. The inclination angle of the side wall is more preferably 80 degrees or more, and further preferably 85 degrees or more.
薄膜付き基板に転写された上記基準マーク13を用いて、欠陥位置の基準となる基準点は次のようにして決定される(図3を参照)。すなわち、上記補助マーク13b、13c上を電子線、あるいは欠陥検査光がX方向、Y方向に走査し、これら補助マーク13b、13cを検出することにより、メインマーク13aの位置を大まかに特定することができる。位置が特定された上記メインマーク13a上を電子線、あるいは検査光がX方向及びY方向に走査後、(上記補助マーク13b、13cの走査により検出された)メインマーク13a上の交点P(通常、メインマーク13aの略中心)をもって基準点を決定する。 Using the reference mark 13 transferred to the substrate with the thin film, a reference point serving as a reference for the defect position is determined as follows (see FIG. 3). That is, the position of the main mark 13a is roughly specified by scanning the auxiliary marks 13b and 13c with an electron beam or defect inspection light in the X and Y directions and detecting these auxiliary marks 13b and 13c. Can do. After scanning the electron beam or inspection light in the X direction and the Y direction on the main mark 13a whose position is specified, the intersection point P (usually detected by the scanning of the auxiliary marks 13b and 13c) (normally And the approximate center of the main mark 13a) to determine the reference point.
本発明の基準マーク13を構成する上記メインマーク13a及び補助マーク13b、13cを形成する位置は特に限定されない。例えば反射型マスクブランク40の場合、多層反射膜31の成膜面であれば、どの位置に形成してもよい。例えば、基板、下地層21(後述)、多層反射膜31、保護膜32(キャッピング層又はバッファ層と呼ばれることもある。)、吸収体膜41、吸収体膜41上に形成されるエッチングマスク膜のいずれの位置でもよい。 The positions where the main mark 13a and auxiliary marks 13b and 13c constituting the reference mark 13 of the present invention are formed are not particularly limited. For example, in the case of the reflective mask blank 40, the reflective mask blank 40 may be formed at any position as long as the multilayer reflective film 31 is formed. For example, a substrate, a base layer 21 (described later), a multilayer reflective film 31, a protective film 32 (sometimes referred to as a capping layer or a buffer layer), an absorber film 41, an etching mask film formed on the absorber film 41 Any of the positions may be used.
なお、EUV光を露光光として使用する反射型マスク60においては、特に多層反射膜31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31上の欠陥情報が重要である。したがって、少なくとも多層反射膜31の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、多層反射膜付き基板30に本発明の基準マーク13を形成することが好ましい。特に、検出のし易さの観点からは、多層反射膜31に本発明の基準マーク13を形成することが好ましい。 In the reflective mask 60 using EUV light as exposure light, in particular, defects present in the multilayer reflective film 31 can hardly be corrected, and can be a serious phase defect on the transfer pattern. In order to reduce transfer pattern defects, defect information on the multilayer reflective film 31 is important. Therefore, it is desirable to perform defect inspection at least after film formation of the multilayer reflective film 31 to obtain defect information. For this purpose, it is preferable to form the reference mark 13 of the present invention on the substrate 30 with a multilayer reflective film. In particular, it is preferable to form the reference mark 13 of the present invention on the multilayer reflective film 31 from the viewpoint of easy detection.
また、基準マーク13の形成後、洗浄による光学特性(たとえば、反射率)の変化を抑制する観点からは、反射型マスクブランク40における吸収体膜41に基準マーク13を形成することが好ましい。この場合、多層反射膜付き基板30の段階では基準マーク13が形成されていないので、反射型マスクブランク40における欠陥検査と、基準マーク13を基準にした欠陥の座標管理は以下のようにして行うことができる。 Further, after the formation of the reference mark 13, it is preferable to form the reference mark 13 on the absorber film 41 in the reflective mask blank 40 from the viewpoint of suppressing a change in optical characteristics (for example, reflectance) due to cleaning. In this case, since the reference mark 13 is not formed at the stage of the substrate 30 with the multilayer reflective film, the defect inspection in the reflective mask blank 40 and the coordinate management of the defect with reference to the reference mark 13 are performed as follows. be able to.
まず、基板上に多層反射膜31が形成された多層反射膜付き基板30に対して、欠陥検査装置により、基板主表面の中心を基準点として欠陥検査を行い、欠陥検査により検出された欠陥と位置情報とを取得する。次に、多層反射膜31上に保護膜32及び吸収体膜41を形成した後、吸収体膜41の所定位置に、本発明の基準マーク13を形成して、基準マーク13が形成された反射型マスクブランク40を得る。 First, a defect inspection apparatus performs defect inspection on the substrate main surface with the multilayer reflection film 31 formed on the substrate using the center of the substrate main surface as a reference point. Get location information. Next, after the protective film 32 and the absorber film 41 are formed on the multilayer reflective film 31, the reference mark 13 of the present invention is formed at a predetermined position of the absorber film 41, and the reference mark 13 is formed. A mold mask blank 40 is obtained.
上記の基準マーク13を基準にして欠陥検査装置により欠陥検査を行う。上記のとおり吸収体膜41は多層反射膜31上に形成するので、この欠陥検査データは、上記で取得した多層反射膜付き基板30の欠陥検査も反映されている。したがって、多層反射膜付き基板30の欠陥と反射型マスクブランク40の欠陥が一致している欠陥を元に、多層反射膜付き基板30の欠陥検査データと、反射型マスクブランク40の欠陥検査データとを照合することにより、上記基準マーク13を基準にした多層反射膜付き基板30の欠陥検査データと、反射型マスクブランク40の欠陥検査データとを得ることができる。 Defect inspection is performed by a defect inspection apparatus with reference to the reference mark 13 described above. Since the absorber film 41 is formed on the multilayer reflective film 31 as described above, the defect inspection data also reflects the defect inspection of the substrate 30 with the multilayer reflective film obtained above. Therefore, based on the defect in which the defect of the substrate 30 with the multilayer reflective film and the defect of the reflective mask blank 40 match, the defect inspection data of the substrate 30 with the multilayer reflective film, the defect inspection data of the reflective mask blank 40, and By comparing the above, it is possible to obtain the defect inspection data of the multilayer reflective film-coated substrate 30 and the defect inspection data of the reflective mask blank 40 based on the reference mark 13.
フォトマスク80又はインプリント用プレートに対して、本発明の基準マーク13を構成する上記メインマーク13a及び補助マーク13b、13cを形成する方法は特に限定されない。フォトマスク80又はインプリント用プレートには、例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー光やイオンビームによる形成方法などで形成することができる。 A method for forming the main mark 13a and the auxiliary marks 13b and 13c constituting the reference mark 13 of the present invention on the photomask 80 or the imprint plate is not particularly limited. For example, the photomask 80 or the imprint plate can be formed by a photolithography method, a formation method using a laser beam or an ion beam, or the like.
以上説明したように、フォトマスク80又はインプリント用プレートに本発明の基準マーク13を形成し、反射型マスクブランク40等の薄膜付き基板に基準マーク13を転写することにより、本発明の薄膜付き基板の基準マーク13は、電子線描画装置、光学式の欠陥検査装置のいずれでも容易に検出でき、言い換えれば確実に検出することができる。これによって、欠陥検査においては、欠陥位置の基準点を決定し、欠陥位置(基準点と欠陥の相対位置)情報を含む精度の良い欠陥情報(欠陥マップ)を取得することができる。更に、マスクの製造においては、この欠陥情報に基づいて、予め設計しておいた描画データ(マスクパターンデータ)と照合し、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)することが可能になり、その結果として、最終的に製造される反射型マスク60において欠陥を低減させることができる。 As described above, the reference mark 13 of the present invention is formed on the photomask 80 or the imprint plate, and the reference mark 13 is transferred to a substrate with a thin film such as the reflective mask blank 40 to thereby attach the thin film of the present invention. The reference mark 13 on the substrate can be easily detected by either an electron beam drawing apparatus or an optical defect inspection apparatus, in other words, can be reliably detected. Thereby, in the defect inspection, it is possible to determine the reference point of the defect position and acquire the accurate defect information (defect map) including the defect position (relative position between the reference point and the defect) information. Furthermore, in the manufacture of the mask, the drawing data is corrected (corrected) with high accuracy so as to reduce the influence of the defect by collating with drawing data (mask pattern data) designed in advance based on this defect information. As a result, defects can be reduced in the finally manufactured reflective mask 60.
なお、以上の実施の形態では、上記メインマーク13aの周囲に、電子線描画装置や欠陥検査装置の走査方向(X方向、Y方向)に沿って2つの補助マーク13b、13cを配置した例について説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるわけではない。例えば欠陥の検出が検査光の走査によらない方式においては、メインマーク13aと補助マーク13b、13cとの位置関係が特定されていれば、メインマーク13aに対する補助マーク13b、13cの配置位置は任意である。また、この場合、メインマーク13aの中心ではなく、エッジを基準点とすることもできる。 In the above embodiment, an example in which the two auxiliary marks 13b and 13c are arranged around the main mark 13a along the scanning direction (X direction, Y direction) of the electron beam drawing apparatus or the defect inspection apparatus. Although described, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in a method in which detection of defects is not based on scanning of inspection light, if the positional relationship between the main mark 13a and the auxiliary marks 13b and 13c is specified, the arrangement positions of the auxiliary marks 13b and 13c with respect to the main mark 13a are arbitrary. It is. In this case, the edge can be used as the reference point instead of the center of the main mark 13a.
ところで、本発明の基準マーク13は、上述のとおり、フォトマスク80の表面上の破線Aで示すパターン形成領域の境界線上、あるいはパターン形成領域より外周縁側の任意の位置に形成されるが(図1、図10参照)、この場合、エッジ基準で基準マーク13を形成したり、あるいは基準マーク13を形成後、座標計測器で基準マーク13の形成位置を特定することが好適である。 Incidentally, as described above, the reference mark 13 of the present invention is formed on the boundary line of the pattern formation region indicated by the broken line A on the surface of the photomask 80 or at an arbitrary position on the outer peripheral side from the pattern formation region (see FIG. 1 and FIG. 10). In this case, it is preferable to form the reference mark 13 based on the edge reference, or to specify the formation position of the reference mark 13 using a coordinate measuring instrument after the reference mark 13 is formed.
まず、上記のエッジ基準でフォトマスク80に基準マーク13を形成する方法について説明する。図12及び図13はそれぞれエッジ基準で基準マーク13を形成する方法を説明するための図である。 First, a method for forming the reference mark 13 on the photomask 80 based on the edge reference will be described. 12 and 13 are views for explaining a method of forming the reference mark 13 on the basis of the edge.
例えば、フォトマスク80又はインプリント用プレートに対する基準マーク13形成手段としてFIB(集束イオンビーム)を採用し、フォトマスク80又はインプリント用プレートに基準マーク13を形成する場合、フォトマスク80又はインプリント用プレートのエッジの検出を行う。基準マーク13をFIBで加工する場合、フォトマスク80又はインプリント用プレートのガラス基板11のエッジは、2次電子像、2次イオン像、あるいは光学像で認識することができる。また、基準マーク13をその他の方法(例えば圧痕)で加工する場合は、光学像で認識することができる。図12に示すように、例えばガラス基板11(図示の便宜上、フォトマスク80又はインプリント用プレートの薄膜の図示は省略している)の四辺の8箇所(丸印を付した箇所)のエッジ座標を確認し、チルト補正して、原点(0,0)出しを行う。この場合の原点は任意に設定可能であり、基板の角部でも中心でもよい。 For example, when FIB (focused ion beam) is adopted as the reference mark 13 forming means for the photomask 80 or the imprint plate, and the reference mark 13 is formed on the photomask 80 or the imprint plate, the photomask 80 or imprint. The edge of the plate is detected. When the fiducial mark 13 is processed by FIB, the edge of the glass substrate 11 of the photomask 80 or imprint plate can be recognized by a secondary electron image, a secondary ion image, or an optical image. Further, when the reference mark 13 is processed by other methods (for example, indentation), it can be recognized by an optical image. As shown in FIG. 12, for example, the edge coordinates of four sides (locations with circles) of the glass substrate 11 (for convenience of illustration, the photomask 80 or the thin film of the imprint plate is omitted) are shown. Is confirmed, tilt correction is performed, and the origin (0, 0) is obtained. The origin in this case can be arbitrarily set, and may be the corner or center of the substrate.
このようにエッジ基準で設定した原点からの所定の位置にFIBで基準マーク13を形成する。図13には、エッジ基準で基板の任意の角部に設定した原点O(0,0)からの所定の位置、具体的には原点Oの両隣の端面11AのエッジからXの距離、端面11BのエッジからYの距離に基準マーク13を形成する場合を示している。この場合、原点O(0,0)を基準とする基準マーク形成座標(X,Y)が基準マーク13の形成位置情報となる。他の位置に形成する基準マーク13についても同様である。 In this way, the reference mark 13 is formed by FIB at a predetermined position from the origin set by the edge reference. FIG. 13 shows a predetermined position from the origin O (0, 0) set at an arbitrary corner of the substrate on the basis of the edge, specifically, the X distance from the edge of the end face 11A on both sides of the origin O, and the end face 11B. In this case, the reference mark 13 is formed at a distance Y from the edge. In this case, the reference mark formation coordinates (X, Y) with reference to the origin O (0, 0) are the formation position information of the reference mark 13. The same applies to the reference marks 13 formed at other positions.
このようなエッジ基準で形成したフォトマスク80又はインプリント用プレートの基準マーク13を転写した薄膜付き基板(多層反射膜付き基板30、反射型マスクブランク40及びバイナリマスクブランク50等)の基準マーク13を欠陥検査装置や電子線描画装置で検出する際、基準マーク13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13の形成位置を容易に特定することが可能である。 A reference mark 13 on a substrate with a thin film (a substrate 30 with a multilayer reflective film, a reflective mask blank 40, a binary mask blank 50, etc.) onto which a photomask 80 or an imprint plate reference mark 13 formed with such an edge reference is transferred. Is detected by a defect inspection apparatus or an electron beam drawing apparatus, the formation position information of the reference mark 13, that is, the distance from the edge is known, and therefore the formation position of the reference mark 13 can be easily specified.
また、フォトマスク80又はインプリント用プレートの任意の位置に基準マーク13を形成後、座標計測器で基準マーク13の形成位置を特定する方法を適用することもできる。この座標計測器は、基準マーク13の形成座標をエッジ基準で計測するものであり、例えば高精度パターン位置測定装置(KLA−Tencor社製LMS−IPRO4)を使用することができ、特定した基準マーク形成座標が基準マーク13の形成位置情報となる。また、座標計測器は、電子線描画装置の基準座標に変換する役割もあるので、フォトマスク80又はインプリント用プレートの基準マーク13を転写した薄膜付き基板を提供されたユーザーは、容易に基準マーク13に基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。 Further, a method of specifying the formation position of the reference mark 13 with a coordinate measuring instrument after forming the reference mark 13 at an arbitrary position on the photomask 80 or the imprint plate can be applied. This coordinate measuring instrument measures the formation coordinates of the reference mark 13 on the basis of an edge. For example, a high-precision pattern position measuring device (LMS-IPRO4 manufactured by KLA-Tencor) can be used. The formation coordinates become the formation position information of the reference mark 13. In addition, the coordinate measuring instrument also has a role of converting the reference coordinates of the electron beam drawing apparatus, so that a user who has been provided with a thin film substrate to which the reference mark 13 of the photomask 80 or the imprint plate is transferred can be easily used as a reference. The defect position specified by the defect inspection apparatus based on the mark 13 and the drawing data can be collated with high accuracy, and defects can be reliably reduced in the finally manufactured mask.
以上説明したように、フォトマスク80又はインプリント用プレートに対して基準マーク13をエッジ基準で形成したり、あるいは基準マーク13を任意の位置に形成後、座標計測器で基準マーク13の形成位置を特定する方法によれば、欠陥検査装置や電子線描画装置で多層反射膜付き基板30等の転写された基準マーク13の形成位置を容易に特定することが可能であるため、基準マーク13のサイズを小さくすることが可能である。具体的には、本発明の基準マーク13が、前述のメインマーク13aと補助マーク13b、13cとから構成される場合、メインマーク13aの幅は200nm以上10μm以下、補助マーク13b、13cの長辺は例えば25μm以上250μm以下のサイズにすることが可能である。このように基準マーク13のサイズを小さくした場合、また、逆に基準マーク13のサイズを大きくした場合、フォトマスク80又はインプリント用プレートに対する基準マーク13の形成手段として例えば前記のFIBを採用した場合には、基準マーク13の加工時間が短縮できるので好ましい。また、基準マーク13の検出時間についても短縮できるので好ましい。 As described above, the reference mark 13 is formed on the photomask 80 or the imprint plate on the edge basis, or the reference mark 13 is formed at an arbitrary position and then the reference mark 13 is formed by the coordinate measuring instrument. According to this method, the formation position of the transferred reference mark 13 such as the multilayer reflective film-coated substrate 30 can be easily specified by a defect inspection apparatus or an electron beam drawing apparatus. It is possible to reduce the size. Specifically, when the reference mark 13 of the present invention includes the main mark 13a and the auxiliary marks 13b and 13c, the width of the main mark 13a is 200 nm to 10 μm, and the long sides of the auxiliary marks 13b and 13c. For example, the size can be set to 25 μm or more and 250 μm or less. When the size of the reference mark 13 is reduced in this manner, or conversely, when the size of the reference mark 13 is increased, the above-described FIB is employed as a means for forming the reference mark 13 on the photomask 80 or the imprint plate. In this case, it is preferable because the processing time of the reference mark 13 can be shortened. Further, the detection time of the reference mark 13 can be shortened, which is preferable.
図11には、以上で説明したようなエッジ基準で形成する場合の基準マーク13の形状例及び配置例を示しているが、同図(a)のようなメインマーク13aと補助マーク13b、13cとから構成される基準マーク13が代表的な例である。また、上記のとおり、基準マーク13のサイズを小さくすることができるので、必ずしも補助マーク13b、13cを必要とせず、例えば同図(b)に示すようなメインマーク13aのみとすることが可能である。更に、同図(c)に示すようなメインマーク13aの周囲に4つの補助マーク13b〜13eを配置したものや、同図(d)に示すような十字形の基準マーク13とすることもできる。 FIG. 11 shows an example of the shape and arrangement of the reference mark 13 in the case of forming with the edge reference as described above, but the main mark 13a and auxiliary marks 13b and 13c as shown in FIG. Is a typical example. Further, as described above, since the size of the reference mark 13 can be reduced, the auxiliary marks 13b and 13c are not necessarily required. For example, only the main mark 13a as shown in FIG. is there. Furthermore, it is also possible to use four auxiliary marks 13b to 13e arranged around the main mark 13a as shown in FIG. 6C or a cross-shaped reference mark 13 as shown in FIG. .
また、フォトマスク80又はインプリント用プレートのエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に前記基準マーク13を形成した場合、例えば前記基準マーク13が転写された薄膜付き基板と、この場合の基準マーク13の形成位置情報(基準マーク形成座標)とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、例えばマスク製造工程において、この基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができる。 Further, when the reference mark 13 is formed at a predetermined position from the origin set with reference to the edge coordinates of the photomask 80 or the imprint plate, for example, a substrate with a thin film onto which the reference mark 13 is transferred, By providing the user with the formation position information (reference mark formation coordinates) of the reference mark 13, the user uses the formation position information of the reference mark 13 in the mask manufacturing process, for example. Can be reliably detected in a short time.
また、例えばフォトマスク80又はインプリント用プレートの基準マーク13を転写することによって薄膜付き基板に基準マーク13を形成した後、座標計測器で前記基準マーク13の形成位置を特定し、前記基準マーク13を形成した薄膜付き基板と、この場合の基準マーク13の形成位置情報(特定した基準マーク13の位置座標)とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができる。また、基準マーク13の形成位置を座標計測器で特定することにより、電子線描画装置の基準座標の変換が可能となる。したがって、薄膜付き基板を提供されたユーザーは、容易に基準マーク13に基づき欠陥検査装置により特定した欠陥位置と、描画データとを高精度に照合することが可能となり、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を確実に低減させることができる。 Further, for example, after forming the reference mark 13 on the substrate with a thin film by transferring the reference mark 13 of the photomask 80 or the imprint plate, the position of the reference mark 13 is specified by a coordinate measuring instrument, and the reference mark By providing the user with the thin film-coated substrate on which the reference numeral 13 is formed and the formation position information (position coordinates of the identified reference mark 13) of the reference mark 13 in this case, the user can form the reference mark 13 The reference mark 13 can be reliably detected in a short time using the position information. Further, by specifying the formation position of the reference mark 13 with a coordinate measuring instrument, the reference coordinates of the electron beam drawing apparatus can be converted. Therefore, the user who is provided with the substrate with the thin film can easily collate the defect position specified by the defect inspection apparatus based on the reference mark 13 with the drawing data with high accuracy, and the mask to be finally manufactured Defects can be reliably reduced.
また、上記基準マーク13の形成位置情報に、更に基準マーク13を基準とした欠陥情報(位置情報、サイズ等)を加えてユーザーに提供することにより、ユーザーはこの基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができるとともに、この欠陥情報に基づいて、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)し、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を低減させることができる。 Further, by providing the user with defect information (position information, size, etc.) based on the reference mark 13 in addition to the formation position information of the reference mark 13, the user can provide the formation position information of the reference mark 13. The reference mark 13 can be reliably detected in a short time by using it, and based on this defect information, the drawing data is corrected (corrected) with high accuracy so as to reduce the influence of the defect, and finally manufactured. Defects can be reduced in the mask to be used.
また、上記基準マーク13を形成した薄膜付き基板における多層反射膜31上に、EUV光を吸収する吸収体膜41が形成された反射型マスクブランク40と、基準マーク13の形成位置情報とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この反射型マスクブランク40を用いるマスク製造において、この基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができる。 In addition, the reflective mask blank 40 in which the absorber film 41 that absorbs EUV light is formed on the multilayer reflective film 31 in the thin film-coated substrate on which the reference mark 13 is formed corresponds to the formation position information of the reference mark 13. In addition, the user can reliably detect the reference mark 13 in a short time by using the formation position information of the reference mark 13 in mask manufacturing using the reflective mask blank 40. .
また、基板上に転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランク(バイナリマスクブランク50等)においても、基板のエッジ座標を基準に設定した原点からの所定の位置に前記基準マーク13を形成したフォトマスク80又はインプリント用プレートの基準マーク13を転写することによって得られたマスクブランクと、この場合の基準マーク13の形成位置情報とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができる。同様に、フォトマスク80又はインプリント用プレートの基準マーク13を転写することによってマスクブランクに基準マーク13を形成した後、座標計測器で前記基準マーク13の形成位置を特定し、前記基準マーク13を形成したマスクブランクと、この場合の基準マーク13の形成位置情報とを対応付けてユーザーに提供することにより、ユーザーは、この基準マーク13の形成位置情報を利用して基準マーク13を短時間で確実に検出することができる。 Further, even in a mask blank (binary mask blank 50 or the like) in which a thin film to be a transfer pattern is formed on the substrate, the reference mark 13 is formed at a predetermined position from the origin set with reference to the edge coordinates of the substrate. By providing the user with the mask blank obtained by transferring the reference mark 13 of the photomask 80 or the imprint plate and the formation position information of the reference mark 13 in this case, the user can The reference mark 13 can be reliably detected in a short time by using the formation position information of the reference mark 13. Similarly, after the reference mark 13 is formed on the mask blank by transferring the reference mark 13 on the photomask 80 or the imprint plate, the formation position of the reference mark 13 is specified by a coordinate measuring instrument. By providing the user with the mask blank on which the reference mark 13 is formed and the formation position information of the reference mark 13 in this case in association with each other, the user uses the formation position information of the reference mark 13 for a short time. Can be reliably detected.
また、マスクブランクにおいても、基準マーク13の形成位置情報に、更に前記基準マーク13を基準とした欠陥情報を加えてユーザーに提供することにより、ユーザーはこの欠陥情報に基づいて、欠陥による影響が低減するように描画データを高い精度で修正(補正)し、最終的に製造されるマスクにおいて欠陥を低減させることができる。 Also in the mask blank, the defect information based on the reference mark 13 is added to the formation position information of the reference mark 13 and provided to the user, so that the user can be influenced by the defect based on the defect information. The drawing data can be corrected (corrected) with high accuracy so as to reduce, and defects in the finally manufactured mask can be reduced.
次に、本発明の薄膜付き基板の製造方法の、薄膜付き基板準備工程のうち、前記基準マーク13のパターンを転写する被転写体である少なくとも一つの薄膜付き基板を準備する工程について説明する。 Next, the step of preparing at least one substrate with a thin film, which is a transfer target to which the pattern of the reference mark 13 is transferred, among the steps of preparing the substrate with a thin film of the manufacturing method of the substrate with a thin film of the present invention will be described.
薄膜付き基板としては、EUV光を露光光として使用する反射型マスク60を製造するための多層反射膜付き基板30及び反射型マスクブランク40、並びにバイナリマスク70を製造するためのバイナリマスクブランク50を挙げることができる。多層反射膜付き基板30、反射型マスクブランク40及びバイナリマスクブランク50について、具体的に説明する。 As the substrate with a thin film, a substrate 30 with a multilayer reflective film and a reflective mask blank 40 for manufacturing a reflective mask 60 using EUV light as exposure light, and a binary mask blank 50 for manufacturing a binary mask 70 are used. Can be mentioned. The board | substrate 30 with a multilayer reflective film, the reflective mask blank 40, and the binary mask blank 50 are demonstrated concretely.
[多層反射膜付き基板30]
本発明の薄膜付き基板の製造方法は、薄膜付き基板としては、基板の主表面上に、高屈折率材料からなる高屈折率層と、低屈折率材料からなる低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜31が形成された多層反射膜付き基板30であり、前記高屈折率材料及び前記低屈折率材料は前記物質により除去可能な材料であることが好ましい。薄膜付き基板が多層反射膜付き基板30であることにより、EUV光に対する反射率特性が良好な多層反射膜31を得ることができ、かつ基準マーク13の形成のために、所定の物質を用いて多層反射膜31を除去することができる。
[Substrate with multilayer reflective film 30]
In the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, as a substrate with a thin film, a high refractive index layer made of a high refractive index material and a low refractive index layer made of a low refractive index material are alternately formed on the main surface of the substrate. It is a substrate 30 with a multilayer reflective film in which a multilayered multilayer reflective film 31 is formed, and the high refractive index material and the low refractive index material are preferably materials that can be removed by the substance. Since the substrate with a thin film is the substrate 30 with a multilayer reflective film, a multilayer reflective film 31 having good reflectance characteristics with respect to EUV light can be obtained, and a predetermined substance is used for forming the reference mark 13. The multilayer reflective film 31 can be removed.
本発明は、図5に示すように、EUV光を反射する多層反射膜31に本発明の基準マーク13が形成されている多層反射膜付き基板30についても提供する。 As shown in FIG. 5, the present invention also provides a substrate 30 with a multilayer reflective film in which the reference mark 13 of the present invention is formed on the multilayer reflective film 31 that reflects EUV light.
図5においては、多層反射膜31を構成する一部の膜を除去して基準マーク13が形成されている例を示すが、多層反射膜31を構成するすべての層を除去して基準マーク13を形成しても良い。 FIG. 5 shows an example in which the reference mark 13 is formed by removing a part of the film constituting the multilayer reflective film 31, but all the layers constituting the multilayer reflective film 31 are removed and the reference mark 13 is removed. May be formed.
上記多層反射膜31は、低屈折率層と高屈折率層を交互に積層させた多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に40〜60周期程度積層された多層膜が用いられる。 The multilayer reflective film 31 is a multilayer film in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are alternately stacked. Generally, a thin film of a heavy element or a compound thereof and a thin film of a light element or a compound thereof are used. A multilayer film in which about 40 to 60 cycles are alternately stacked is used.
例えば、波長13〜14nmのEUV光に対する多層反射膜31としては、Mo膜とSi膜とを交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜とすることが好ましい。その他、EUV光の領域で使用される多層反射膜31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周期多層膜などとすることが可能である。 For example, the multilayer reflective film 31 for EUV light having a wavelength of 13 to 14 nm is preferably a Mo / Si periodic laminated film in which Mo films and Si films are alternately laminated for about 40 periods. In addition, as the multilayer reflection film 31 used in the EUV light region, Ru / Si periodic multilayer film, Mo / Be periodic multilayer film, Mo compound / Si compound periodic multilayer film, Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / A Ru periodic multilayer film, a Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film, a Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film, or the like can be used.
本発明の薄膜付き基板の製造方法は、前記高屈折率材料はシリコンであり、前記低屈折率材料はモリブデンであることが好ましい。高屈折率材料がシリコンであり、低屈折率材料がモリブデンであることにより、EUV光に対する反射率特性が良好な多層反射膜31を確実に得ることができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, it is preferable that the high refractive index material is silicon and the low refractive index material is molybdenum. Since the high refractive index material is silicon and the low refractive index material is molybdenum, the multilayer reflective film 31 having good reflectance characteristics with respect to EUV light can be reliably obtained.
EUV露光用の場合、ガラス基板11としては、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できる。 In the case of EUV exposure, the glass substrate 11 has a range of 0 ± 1.0 × 10 −7 / ° C., more preferably 0 ± 0.3 × 10, in order to prevent pattern distortion due to heat during exposure. Those having a low coefficient of thermal expansion within the range of −7 / ° C. are preferably used. As a material having a low thermal expansion coefficient in this range, for example, SiO 2 —TiO 2 glass, multicomponent glass ceramics, or the like can be used.
上記ガラス基板11の転写パターンが形成される側の主表面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から高平坦度となるように表面加工されている。EUV露光用の場合、ガラス基板11の転写パターンが形成される側の主表面142mm×142mmの領域において、平坦度が0.1μm以下であることが好ましく、特に好ましくは0.05μm以下である。また、転写パターンが形成される側と反対側の主表面は、露光装置にセットする時に静電チャックされる面であって、142mm×142mmの領域において、平坦度が1μm以下、好ましくは0.5μm以下である。 The main surface of the glass substrate 11 on which the transfer pattern is formed is subjected to surface processing so as to have high flatness from the viewpoint of obtaining at least pattern transfer accuracy and position accuracy. In the case of EUV exposure, in the region of the main surface 142 mm × 142 mm on the side where the transfer pattern of the glass substrate 11 is formed, the flatness is preferably 0.1 μm or less, particularly preferably 0.05 μm or less. The main surface opposite to the side on which the transfer pattern is formed is a surface that is electrostatically chucked when being set in the exposure apparatus, and has a flatness of 1 μm or less, preferably 0.8 mm in a 142 mm × 142 mm region. 5 μm or less.
また、上記多層反射膜付き基板30のガラス基板11としては、上記のとおり、SiO2−TiO2系ガラスなどの低熱膨張係数を有する素材が用いられるが、このようなガラス素材は、精密研磨により、表面粗さとして例えばRMSで0.1nm以下の高平滑性を実現することが困難である。そのため、ガラス基板11の表面粗さの低減、若しくはガラス基板11表面の欠陥を低減する目的で、図5に示すように、ガラス基板11の表面に下地層21を形成することが好適である。このような下地層21の材料としては、露光光に対して透光性を有する必要はなく、下地層21表面を精密研磨した時に高い平滑性が得られ、欠陥品質が良好となる材料が好ましく選択される。例えば、Si又はSiを含有するケイ素化合物(例えばSiO2、SiONなど)は、精密研磨した時に高い平滑性が得られ、欠陥品質が良好なため、好ましく用いられる。特にSiを用いることが好ましい。 Moreover, as the glass substrate 11 of the multilayer reflective film-coated substrate 30, as described above, a material having a low thermal expansion coefficient such as SiO 2 —TiO 2 glass is used. As a surface roughness, it is difficult to realize high smoothness of, for example, RMS of 0.1 nm or less. Therefore, for the purpose of reducing the surface roughness of the glass substrate 11 or reducing defects on the surface of the glass substrate 11, it is preferable to form a base layer 21 on the surface of the glass substrate 11 as shown in FIG. As a material for such a base layer 21, it is not necessary to have a light-transmitting property with respect to exposure light, and a material that can obtain high smoothness when the surface of the base layer 21 is precisely polished and has good defect quality is preferable. Selected. For example, Si or a silicon compound containing Si (eg, SiO 2 , SiON, etc.) is preferably used because high smoothness is obtained when it is precisely polished and the defect quality is good. In particular, it is preferable to use Si.
下地層21の表面は、マスクブランク用基板として要求される平滑度となるように精密研磨された表面とすることが好適である。下地層21の表面は、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.15nm以下、特に好ましくは0.1nm以下となるように精密研磨されることが望ましい。また、下地層21の表面は、下地層21上に形成する多層反射膜31の表面への影響を考慮すると、最大表面粗さ(Rmax)との関係において、Rmax/RMSが2〜10であることが好ましく、特に好ましくは、2〜8となるように精密研磨されることが望ましい。下地層21の膜厚は、例えば75nm〜300nmの範囲が好ましい。 The surface of the underlayer 21 is preferably a surface that has been precisely polished so as to have the smoothness required for a mask blank substrate. It is desirable that the surface of the underlayer 21 be precisely polished so that the root mean square roughness (RMS) is 0.15 nm or less, particularly preferably 0.1 nm or less. In consideration of the influence on the surface of the multilayer reflective film 31 formed on the underlayer 21, the surface of the underlayer 21 has a Rmax / RMS of 2 to 10 in relation to the maximum surface roughness (Rmax). It is preferable to perform precision polishing so as to be 2 to 8. The film thickness of the underlayer 21 is preferably in the range of 75 nm to 300 nm, for example.
[反射型マスクブランク40]
本発明の薄膜付き基板の製造方法は、上記構成の多層反射膜付き基板30における前記多層反射膜31上に、転写パターンとなる吸収体膜41が形成されている反射型マスクブランク40の製造方法についても提供する。上記多層反射膜付き基板30は、反射型マスク60を製造するための反射型マスクブランク40、すなわち、基板上に露光光(EUV光)を反射する多層反射膜31と、露光光(EUV光)を吸収するパターン形成用の吸収体膜41とを順に備える反射型マスクブランク40用の基板として用いることができる。
[Reflective mask blank 40]
The method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention is a method for manufacturing a reflective mask blank 40 in which an absorber film 41 serving as a transfer pattern is formed on the multilayer reflective film 31 in the substrate 30 with a multilayer reflective film having the above-described configuration. Also provide about. The substrate 30 with a multilayer reflective film includes a reflective mask blank 40 for manufacturing the reflective mask 60, that is, a multilayer reflective film 31 that reflects exposure light (EUV light) on the substrate, and exposure light (EUV light). Can be used as a substrate for the reflective mask blank 40, which is provided with an absorber film 41 for pattern formation that absorbs light in sequence.
図6は、図5の基準マーク13が形成された多層反射膜付き基板30における多層反射膜31上に、保護膜32(キャッピング層)及びEUV光を吸収するパターン形成用の吸収体膜41が形成されている反射型マスクブランク40を示す。なお、ガラス基板11の多層反射膜31等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜42が設けられている。 FIG. 6 shows a protective film 32 (capping layer) and an absorber film 41 for pattern formation that absorbs EUV light on the multilayer reflective film 31 in the multilayer reflective film-coated substrate 30 on which the reference mark 13 of FIG. 5 is formed. The reflection type mask blank 40 currently formed is shown. A back conductive film 42 is provided on the side of the glass substrate 11 opposite to the side on which the multilayer reflective film 31 and the like are formed.
本発明の薄膜付き基板(反射型マスクブランク40)の製造方法では、反射型マスクブランク40が、多層反射膜付き基板30の多層反射膜31が形成されている側に、後述する所定の物質により除去可能な材料からなる吸収体膜41が形成された反射型マスクブランク40であることが好ましい。多層反射膜付き基板30における多層反射膜31上に、転写パターンとなるEUV光を吸収する吸収体膜41が形成されていることにより、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マーク13が形成されている反射型マスクブランク40が得られる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film (reflection mask blank 40) of the present invention, the reflection mask blank 40 is formed on a side where the multilayer reflection film 31 of the substrate with multilayer reflection film 30 is formed by using a predetermined substance described later. A reflective mask blank 40 in which an absorber film 41 made of a removable material is formed is preferable. An absorber film 41 that absorbs EUV light serving as a transfer pattern is formed on the multilayer reflective film 31 of the substrate 30 with a multilayer reflective film, thereby forming a reference mark 13 that serves as a reference for a defect position in the defect information. The reflective mask blank 40 is obtained.
吸収体膜41の材料は、特に限定されるものではない。例えば、EUV光を吸収する機能を有するもので、Ta(タンタル)単体、又はTaを主成分とする材料を用いることが好ましい。Taを主成分とする材料は、通常、Taの合金である。このような吸収体膜41の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。Taを主成分とする材料としては、例えば、TaとBとを含む材料、TaとNとを含む材料、TaとBとを含み、更にO及びNのうちの少なくともいずれかを含む材料、TaとSiとを含む材料、TaとSiとNとを含む材料、TaとGeとを含む材料、TaとGeとNとを含む材料などを用いることができる。また例えば、TaにB、Si、Ge等を加えることにより、アモルファス構造が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。更に、TaにN、Oを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることができる。吸収体膜41の表面が所定の平坦性を有するためには、吸収体膜41をアモルファス構造にすることが好ましい。結晶構造については、X線回折装置(XRD)により確認することができる。 The material of the absorber film 41 is not particularly limited. For example, it has a function of absorbing EUV light, and it is preferable to use a material containing Ta (tantalum) alone or Ta as a main component. The material mainly composed of Ta is usually an alloy of Ta. The crystalline state of the absorber film 41 preferably has an amorphous or microcrystalline structure from the viewpoint of smoothness and flatness. Examples of the material mainly containing Ta include a material containing Ta and B, a material containing Ta and N, a material containing Ta and B, and further containing at least one of O and N, Ta A material containing Si and Si, a material containing Ta, Si and N, a material containing Ta and Ge, a material containing Ta, Ge and N can be used. Further, for example, by adding B, Si, Ge or the like to Ta, an amorphous structure can be easily obtained and the smoothness can be improved. Furthermore, if N and O are added to Ta, the resistance to oxidation is improved, so that the stability over time can be improved. In order for the surface of the absorber film 41 to have a predetermined flatness, it is preferable that the absorber film 41 has an amorphous structure. The crystal structure can be confirmed by an X-ray diffractometer (XRD).
本発明の薄膜付き基板(反射型マスクブランク40)の製造方法では、反射型マスクブランク40の吸収体膜41は、Taを含有する材料からなることが好ましい。吸収体膜41が、Taを含有する材料からなることにより、EUV光に対する所定の適切な吸収をもつ吸収体膜41を得ることができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film (reflective mask blank 40) of the present invention, the absorber film 41 of the reflective mask blank 40 is preferably made of a material containing Ta. When the absorber film 41 is made of a material containing Ta, the absorber film 41 having a predetermined appropriate absorption with respect to EUV light can be obtained.
本発明の薄膜付き基板の製造方法において、多層反射膜付き基板30は、多層反射膜31上に保護膜32が形成されていることが好ましい。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, the substrate 30 with a multilayer reflective film preferably has a protective film 32 formed on the multilayer reflective film 31.
上記吸収体膜41のパターニング又はパターン修正の際に多層反射膜31を保護する目的で、多層反射膜31と吸収体膜41との間に上記保護膜32やバッファ膜を設けることができる。保護膜32の材料としては、ケイ素の他、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化合物が用いられる。また、バッファ膜の材料としては、主に前記のクロム系材料が用いられる。多層反射膜付き基板30及び反射型マスクブランク40が多層反射膜31上に保護膜32を有することにより、反射型マスク(EUVマスク)60を製造する際の多層反射膜31表面へのダメージを抑制することができるので、EUV光に対する反射率特性が更に良好となる。 The protective film 32 and the buffer film can be provided between the multilayer reflective film 31 and the absorber film 41 for the purpose of protecting the multilayer reflective film 31 during patterning or pattern correction of the absorber film 41. As a material for the protective film 32, ruthenium or a ruthenium compound containing one or more elements of niobium, zirconium and rhodium in ruthenium is used in addition to silicon. Further, as the material of the buffer film, the above-mentioned chromium-based material is mainly used. The substrate 30 with the multilayer reflective film and the reflective mask blank 40 have the protective film 32 on the multilayer reflective film 31, thereby suppressing damage to the surface of the multilayer reflective film 31 when the reflective mask (EUV mask) 60 is manufactured. Therefore, the reflectance characteristic with respect to EUV light is further improved.
また、本発明は、図14に示すように、EUV光を吸収する吸収体膜41に本発明の基準マーク13が形成されている反射型マスクブランク40についても提供する。なお、図14において、図6と同等箇所には同一符号を付した。 The present invention also provides a reflective mask blank 40 in which the reference mark 13 of the present invention is formed on an absorber film 41 that absorbs EUV light, as shown in FIG. In FIG. 14, the same parts as those in FIG.
図14においては、保護膜32が露出するように吸収体膜41を除去して基準マーク13が形成されている例を示すが、吸収体膜41の途中まで除去して基準マーク13を形成したり、吸収体膜41と保護膜32とを除去して多層反射膜31が露出するように基準マーク13を形成したり、吸収体膜41、保護膜32及び多層反射膜31を除去して基板11が露出するように基準マーク13を形成してもよい。 FIG. 14 shows an example in which the reference film 13 is formed by removing the absorber film 41 so that the protective film 32 is exposed. However, the reference mark 13 is formed by removing part of the absorber film 41. Or the absorber film 41 and the protective film 32 are removed to form the reference mark 13 so that the multilayer reflective film 31 is exposed, or the absorber film 41, the protective film 32 and the multilayer reflective film 31 are removed to form the substrate. The reference mark 13 may be formed so that 11 is exposed.
[マスクブランク]
本発明は、マスクブランク用ガラス基板11上に、転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランクについても提供する。
[Mask blank]
The present invention also provides a mask blank in which a thin film to be a transfer pattern is formed on the mask blank glass substrate 11.
図7は、ガラス基板11上に、遮光膜51が形成されているバイナリマスクブランク50を示す。本発明の基準マーク13は遮光膜51に形成されている。また、図示していないが、ガラス基板11上に、位相シフト膜、又は位相シフト膜及び遮光膜51を備えることにより、位相シフト型マスクブランクが得られる。また、ガラス基板11の表面に必要に応じて前記下地層21を設ける構成としてもよい。この遮光膜51は、単層でも複数層(例えば遮光層と反射防止層との積層構造)としてもよい。また、遮光膜51を遮光層と反射防止層との積層構造にする場合、この遮光層を複数層からなる構造としてもよい。また、上記位相シフト膜についても、単層でも複数層としてもよい。 FIG. 7 shows a binary mask blank 50 in which a light shielding film 51 is formed on the glass substrate 11. The reference mark 13 of the present invention is formed on the light shielding film 51. Although not shown, a phase shift mask blank can be obtained by providing the phase shift film or the phase shift film and the light shielding film 51 on the glass substrate 11. Further, the base layer 21 may be provided on the surface of the glass substrate 11 as necessary. The light shielding film 51 may be a single layer or a plurality of layers (for example, a laminated structure of a light shielding layer and an antireflection layer). Further, when the light shielding film 51 has a laminated structure of a light shielding layer and an antireflection layer, the light shielding layer may be composed of a plurality of layers. The phase shift film may be a single layer or a plurality of layers.
このようなマスクブランクとしては、例えば、クロム(Cr)を含有する材料により形成されている遮光膜51を備えるバイナリマスクブランク50、遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料により形成されている遮光膜51を備えるバイナリマスクブランク50、タンタル(Ta)を含有する材料により形成されている遮光膜51を備えるバイナリマスクブランク50、ケイ素(Si)を含有する材料、あるいは遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料により形成されている位相シフト膜を備える位相シフト型マスクブランクなどが挙げられる。 As such a mask blank, for example, a binary mask blank 50 including a light shielding film 51 formed of a material containing chromium (Cr), a light shielding formed of a material containing a transition metal and silicon (Si). Binary mask blank 50 provided with film 51, binary mask blank 50 provided with light shielding film 51 formed of a material containing tantalum (Ta), material containing silicon (Si), or transition metal and silicon (Si) Examples thereof include a phase shift mask blank provided with a phase shift film formed of a material to be contained.
上記クロム(Cr)を含有する材料としては、クロム単体、クロム系材料(CrO,CrN,CrC,CrON,CrCN,CrOC,CrOCN等)が挙げられる。 Examples of the material containing chromium (Cr) include chromium alone and chromium-based materials (CrO, CrN, CrC, CrON, CrCN, CrOC, CrOCN, etc.).
上記タンタル(Ta)を含有する材料としては、タンタル単体の他に、タンタルと他の金属元素(例えば、Hf、Zr等)との化合物、タンタルに更に窒素、酸素、炭素及びホウ素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、TaN、TaO,TaC,TaB,TaON,TaCN,TaBN,TaCO,TaBO,TaBC,TaCON,TaBON,TaBCN,TaBCONを含む材料などが挙げられる。 As the material containing tantalum (Ta), in addition to tantalum alone, a compound of tantalum and another metal element (for example, Hf, Zr, etc.), at least one of tantalum, nitrogen, oxygen, carbon, and boron A material containing two elements, specifically, a material containing TaN, TaO, TaC, TaB, TaON, TaCN, TaBN, TaCO, TaBO, TaBC, TaCON, TaBON, TaBCN, TaBCON, or the like.
上記ケイ素(Si)を含有する材料としては、ケイ素に、更に窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、ケイ素の窒化物、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭酸化物、あるいは炭酸窒化物を含む材料が好適である。 As the material containing silicon (Si), a material further containing at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon, specifically, a silicon nitride, an oxide, a carbide, an oxynitride, A material containing a carbonate or carbonitride is preferred.
また、上記遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料としては、遷移金属とケイ素を含有する材料の他に、遷移金属及びケイ素に、更に窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料が挙げられる。具体的には、遷移金属シリサイド、又は遷移金属シリサイドの窒化物、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭酸化物、あるいは炭酸窒化物を含む材料が好適である。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、クロム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、ニオブ等が適用可能である。この中でも特にモリブデンが好適である。 Moreover, as the material containing the transition metal and silicon (Si), in addition to the material containing the transition metal and silicon, the material further contains at least one element of nitrogen, oxygen and carbon in addition to the transition metal and silicon. Is mentioned. Specifically, a transition metal silicide or a material containing a transition metal silicide nitride, oxide, carbide, oxynitride, carbonate, or carbonitride is preferable. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, chromium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, ruthenium, rhodium, niobium, and the like are applicable. Of these, molybdenum is particularly preferred.
[基準マーク13の形成]
次に、本発明の薄膜付き基板の製造方法において、薄膜付き基板に基準マーク13を形成する方法について、説明する。
[Formation of reference mark 13]
Next, in the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, a method for forming the reference mark 13 on the substrate with a thin film will be described.
本発明の薄膜付き基板の製造方法において、薄膜付き基板に基準マーク13を形成するために、まず、薄膜付き基板にレジスト膜を形成するレジストを形成する(レジスト膜形成工程)。レジスト膜としては、公知のものを用いることができる。レジスト膜は、フォトマスク80又はインプリント用プレートに形成された基準マーク13のパターンに応じて、フォトリソグラフィ用のポジ型又はネガ型レジストを用いて形成することができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, in order to form the reference mark 13 on the substrate with a thin film, first, a resist for forming a resist film is formed on the substrate with a thin film (resist film forming step). A well-known thing can be used as a resist film. The resist film can be formed using a positive or negative resist for photolithography according to the pattern of the reference mark 13 formed on the photomask 80 or the imprint plate.
次に、薄膜付き基板に形成されたレジスト膜に対して、フォトマスク80又はインプリント用プレートに形成されている前記基準マーク13のパターンを転写(露光・現像)することにより、上述の基準マーク13のパターンを有するレジストパターンを形成する(レジストパターン形成工程)。レジストパターンの形成は、公知のフォトリソグラフィ法によって行うことができる。 Next, by transferring (exposure / developing) the pattern of the reference mark 13 formed on the photomask 80 or the imprint plate to the resist film formed on the substrate with a thin film, the above-mentioned reference mark is formed. A resist pattern having 13 patterns is formed (resist pattern forming step). The resist pattern can be formed by a known photolithography method.
本発明の薄膜付き基板の製造方法では、一つのフォトマスク80又はインプリント用プレートを用いることにより、複数の薄膜付き基板に対して、同一の形状の基準マーク13を、同一の位置に転写することができる。そのため、電子線描画装置、欠陥検査装置のいずれでも確実に検出することができ、しかも電子線、欠陥検査光の走査によって決定される欠陥位置の基準点のずれが小さい基準マークを、複数の薄膜付き基板に対して、比較的低コストで形成することができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, the reference mark 13 having the same shape is transferred to the same position on a plurality of substrates with a thin film by using one photomask 80 or an imprint plate. be able to. Therefore, a reference mark that can be reliably detected by either an electron beam drawing apparatus or a defect inspection apparatus, and that has a small deviation of the reference point of the defect position determined by scanning of the electron beam and the defect inspection light is provided with a plurality of thin films. It can be formed at a relatively low cost with respect to the attached substrate.
次に、本発明の薄膜付き基板の製造方法では、上述のレジストパターンをマスクにして前記薄膜付き基板に形成されている少なくとも1層の薄膜を、塩素、臭素、ヨウ素、及びキセノンのうちのいずれかの元素とフッ素との化合物を含む非励起状態の物質に接触させて除去して、前記薄膜に前記基準マーク13のパターンを形成する(基準マーク形成工程)。前記薄膜付き基板に形成されている少なくとも1層の薄膜のうち、レジストパターンのマスクが形成されていない部分、すなわち基準マーク13の形状の部分に、所定の非励起状態の物質が接触することにより、基準マーク13の形状の部分の薄膜を除去することができる。この結果、薄膜付き基板に基準マーク13のパターンを形成することができる。 Next, in the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, at least one layer of the thin film formed on the substrate with the thin film is masked by any of chlorine, bromine, iodine, and xenon using the resist pattern as a mask. A pattern of the reference mark 13 is formed on the thin film by removing it by contact with a non-excited substance containing a compound of the element and fluorine (reference mark forming step). A predetermined non-excited substance comes into contact with a portion of the at least one thin film formed on the substrate with the thin film where a resist pattern mask is not formed, that is, a portion of the shape of the reference mark 13. The thin film in the shape of the reference mark 13 can be removed. As a result, the pattern of the reference mark 13 can be formed on the substrate with a thin film.
本発明において用いられる、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、及びキセノン(Xe)のうちのいずれかの元素とフッ素(F)との化合物(以下、単に「本発明の化合物」又は「所定の非励起状態の物質」と呼ぶ場合がある。)としては、例えば、ClF3、ClF、BrF5、BrF、IF3、IF5、XeF2、XeF4、XeF6、XeOF2、XeOF4、XeO2F2、XeO3F2、又はXeO2F4等の化合物を好ましく用いることができる。この中でも、本発明においては特にClF3を好ましく用いることができる。 Compound of any one of chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), and xenon (Xe) and fluorine (F) used in the present invention (hereinafter simply referred to as “the compound of the present invention”) Or “predetermined non-excited substance”), for example, ClF 3 , ClF, BrF 5 , BrF, IF 3 , IF 5 , XeF 2 , XeF 4 , XeF 6 , XeOF 2 , XeOF 4 , XeO 2 F 2 , XeO 3 F 2 , or XeO 2 F 4 can be preferably used. Of these, ClF 3 can be particularly preferably used in the present invention.
本発明の薄膜付き基板の製造方法では、所定の非励起状態の物質は、ClF3ガスであることが好ましい。薄膜を除去するために接触させる物質がClF3ガスであることにより、薄膜の除去を確実に行うことができる。例えば、反射型マスクブランク40の場合のTaBN膜等のTaを含む吸収体膜41は、ClF3ガスにより確実に除去することができる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film of the present invention, the predetermined non-excited substance is preferably ClF 3 gas. Since the substance to be contacted for removing the thin film is ClF 3 gas, the thin film can be reliably removed. For example, the absorber film 41 containing Ta such as the TaBN film in the case of the reflective mask blank 40 can be reliably removed with ClF 3 gas.
反射型マスクブランク40又はバイナリマスクブランク50等を用いて作製された反射型マスク60又はバイナリマスク70等の薄膜を、本発明の化合物を含む非励起状態の物質に接触させる方法としては、例えばチャンバー110内にマスクブランクを設置し、該チャンバー110内に本発明の化合物を含む物質をガス状態で導入してチャンバー110内を該ガスで置換する方法が好ましく挙げられる。薄膜を除去するための装置として、図15又は図16に示す処理装置を用いることができる。 As a method of bringing a thin film such as the reflective mask 60 or the binary mask 70 produced using the reflective mask blank 40 or the binary mask blank 50 into contact with a non-excited substance containing the compound of the present invention, for example, a chamber A method in which a mask blank is installed in 110, a substance containing the compound of the present invention is introduced into the chamber 110 in a gas state, and the inside of the chamber 110 is replaced with the gas is preferably exemplified. As an apparatus for removing the thin film, the processing apparatus shown in FIG. 15 or FIG. 16 can be used.
図15又は図16に示す処理装置では、ガス充填容器113,114のガス(本発明の化合物を含む物質)が、流量制御器115,116を経て噴出ノズル115,116からチャンバー110に導入される。チャンバー110内のステージ112に配置された処理基板111(薄膜付き基板)の所定の薄膜は、ガス状態の本発明の化合物を含む物質に接触することにより除去される。なお、反応後の又は残余のガス状態の物質は、排気管118を経て、排気ガス処理装置119にて処理される。チャンバー110にはヒーター(図示せず)を配置することにより、処理温度を制御することができる。 In the processing apparatus shown in FIG. 15 or FIG. 16, the gas (the substance containing the compound of the present invention) in the gas filling containers 113 and 114 is introduced into the chamber 110 from the ejection nozzles 115 and 116 via the flow rate controllers 115 and 116. . A predetermined thin film of the processing substrate 111 (substrate with a thin film) disposed on the stage 112 in the chamber 110 is removed by contacting with a substance containing the compound of the present invention in a gas state. Note that the substance in the gas state after the reaction or remaining gas is processed by the exhaust gas processing device 119 via the exhaust pipe 118. By arranging a heater (not shown) in the chamber 110, the processing temperature can be controlled.
本発明の薄膜付き基板の製造方法は、前記薄膜付き基板準備工程において、複数の前記薄膜付き基板を準備して、前記基準マーク形成工程において図16に示すような処理装置を用いることにより、複数の前記薄膜付き基板の前記薄膜に対して同時に前記基準マーク13のパターンを形成することが好ましい。図16に示すような処理装置を用いて、複数の薄膜付き基板の薄膜に対して同時に基準マーク13のパターンを形成することにより、より低コストの反射型マスク60等の転写用マスクの製造方法を得ることができる。また、複数の薄膜付き基板間での基準マーク形成位置の面間ばらつきも低減できる。 In the method for manufacturing a substrate with a thin film according to the present invention, a plurality of the substrates with a thin film are prepared in the substrate preparing step with the thin film, and a plurality of processing apparatuses as shown in FIG. 16 are used in the reference mark forming step. It is preferable that the pattern of the reference mark 13 is simultaneously formed on the thin film of the substrate with the thin film. A method for manufacturing a transfer mask such as a reflective mask 60 at a lower cost by simultaneously forming a pattern of the reference mark 13 on a plurality of thin films on a substrate with a thin film using a processing apparatus as shown in FIG. Can be obtained. In addition, it is possible to reduce the inter-surface variation in the reference mark formation position between the plurality of thin film-coated substrates.
本発明において、所定の非励起状態の物質(本発明の化合物を含む物質)をガス状態で使用する場合、所定の非励起状態の物質と、窒素ガス、あるいはアルゴン(Ar)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン(Rn)等(以下、単にアルゴン(Ar)等という。)との混合ガスを用いることができる。本発明において、本発明の化合物を含む物質をガス状態で使用する場合、本発明の化合物とアルゴン(Ar)との混合ガスを好ましく用いることができる。 In the present invention, when a predetermined non-excited substance (a substance containing the compound of the present invention) is used in a gas state, the predetermined non-excited substance and nitrogen gas, or argon (Ar), helium (He) , Neon (Ne), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) and the like (hereinafter simply referred to as argon (Ar) and the like) can be used. In the present invention, when a substance containing the compound of the present invention is used in a gas state, a mixed gas of the compound of the present invention and argon (Ar) can be preferably used.
反射型マスクブランク40又はバイナリマスクブランク50等に形成された薄膜を、本発明の化合物を含む非励起のガス状態の物質に接触させる場合の処理条件、例えばガス流量、ガス圧力、温度、処理時間については特に制約する必要はない。本発明の作用を好ましく得る観点からは、多層反射膜31及びその他の薄膜等の材料や層数(膜厚)によって、これらの処理条件を適宜選定することが望ましい。 Processing conditions when the thin film formed on the reflective mask blank 40 or the binary mask blank 50 is brought into contact with a non-excited gaseous substance containing the compound of the present invention, for example, gas flow rate, gas pressure, temperature, processing time. There is no particular restriction on the. From the viewpoint of preferably obtaining the action of the present invention, it is desirable to appropriately select these processing conditions depending on the material such as the multilayer reflective film 31 and other thin films and the number of layers (film thickness).
ガス流量については、例えば本発明の化合物とアルゴンとの混合ガスを用いる場合、本発明の化合物が流量比で1%以上混合されていることが好ましい。本発明の化合物の流量が上記流量比よりも少ない場合には、薄膜の除去の進行が遅くなり、結果として処理時間が長くなり、除去しづらくなる。 As for the gas flow rate, for example, when a mixed gas of the compound of the present invention and argon is used, it is preferable that the compound of the present invention is mixed in a flow rate ratio of 1% or more. When the flow rate of the compound of the present invention is less than the above flow rate ratio, the progress of the removal of the thin film is delayed, resulting in a longer treatment time and difficulty in removal.
また、ガス圧力については、例えば、0.1〜100kPa、好ましくは1〜50kPaの範囲で適宜選定することが好ましい。ガス圧力が上記範囲よりも低いと、チャンバー110内の本発明の化合物のガス量自体が少なすぎて薄膜の除去の進行が遅くなり、結果として処理時間が長くなり、除去しづらくなる。一方、ガス圧力が上記範囲よりも高い場合(特に大気圧以上の場合)には、ガスがチャンバー110の外に流出する恐れがあり、本発明の化合物には毒性の高いガスも含まれるため、好ましくない。 In addition, the gas pressure is suitably selected, for example, in the range of 0.1 to 100 kPa, preferably 1 to 50 kPa. When the gas pressure is lower than the above range, the gas amount of the compound of the present invention in the chamber 110 is too small, and the progress of the removal of the thin film becomes slow. As a result, the processing time becomes long and the removal becomes difficult. On the other hand, when the gas pressure is higher than the above range (especially when the pressure is higher than the atmospheric pressure), the gas may flow out of the chamber 110, and the compound of the present invention includes a highly toxic gas. It is not preferable.
また、ガスの温度については、例えば、20〜250℃の範囲で適宜選定することが好ましい。温度が上記範囲よりも低い場合には、薄膜の除去の進行が遅くなり、結果として処理時間が長くなり、除去しづらくなる。一方、温度が上記範囲よりも高い場合には、除去が早く進行し、処理時間は短縮できるものの、除去する薄膜と、その下にある残余する薄膜又は基板との選択性が得られにくくなり、残余する薄膜及び基板へのダメージがやや大きくなる恐れがある。 Moreover, it is preferable to select suitably about the temperature of gas, for example in the range of 20-250 degreeC. When the temperature is lower than the above range, the progress of the removal of the thin film is delayed, resulting in a longer processing time and difficult to remove. On the other hand, when the temperature is higher than the above range, the removal proceeds faster and the processing time can be shortened, but it is difficult to obtain selectivity between the thin film to be removed and the remaining thin film or substrate underneath, The remaining thin film and the substrate may be slightly damaged.
更に、処理時間については、基本的には基板から薄膜が剥離除去されるのに十分な時間であればよい。本発明の場合、上述のガス流量、ガス圧力、ガス温度、薄膜の材料、膜厚によって、薄膜を剥離除去するための処理時間が多少異なる。一般的に、処理時間が概ね5〜30分の範囲である場合には、所定の薄膜を除去することができる。 Furthermore, the processing time may be basically sufficient for the thin film to be peeled and removed from the substrate. In the case of the present invention, the processing time for peeling and removing the thin film is somewhat different depending on the gas flow rate, gas pressure, gas temperature, thin film material, and film thickness. Generally, when the processing time is approximately in the range of 5 to 30 minutes, the predetermined thin film can be removed.
多層反射膜付き基板30の多層反射膜31を対象として、上述の所定の非励起状態の物質を接触させて除去することにより、所定の基準マーク13を形成する場合、多層反射膜31は、Mo膜とSi膜とを交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜とすることが好ましい。その他、EUV光の領域で使用される多層反射膜31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周期多層膜などとすることが可能である。 In the case where the predetermined reference mark 13 is formed by contacting and removing the above-described predetermined non-excited substance on the multilayer reflective film 31 of the substrate 30 with the multilayer reflective film, the multilayer reflective film 31 is composed of Mo It is preferable to form a Mo / Si periodic laminated film in which films and Si films are alternately laminated for about 40 periods. In addition, as the multilayer reflection film 31 used in the EUV light region, Ru / Si periodic multilayer film, Mo / Be periodic multilayer film, Mo compound / Si compound periodic multilayer film, Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / A Ru periodic multilayer film, a Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film, a Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film, or the like can be used.
反射型マスクブランク40の吸収体膜41を対象として、上述の所定の非励起状態の物質を接触させて除去することによって所定の基準マーク13を形成する場合、吸収体膜41は、露光光である例えばEUV光を吸収する機能を有するもので、例えばタンタル(Ta)単体又はTaを主成分とする材料が好ましく用いられる。Taを主成分とする材料としては、TaとBとを含む材料、TaとNとを含む材料、TaとBとを含み、更にO及びNのうちの少なくともいずれかを含む材料、TaとSiとを含む材料、TaとSiとNとを含む材料、TaとGeとを含む材料、TaとGeとNとを含む材料、TaとHfとを含む材料、TaとHfとNとを含む材料、TaとHfとOとを含む材料、TaとZrとを含む材料、TaとZrとNとを含む材料、TaとZrとOとを含む材料等が用いられる。 When the predetermined reference mark 13 is formed by contacting and removing the above-described predetermined non-excited substance with respect to the absorber film 41 of the reflective mask blank 40, the absorber film 41 is exposed with exposure light. For example, a material having a function of absorbing EUV light, for example, tantalum (Ta) alone or a material mainly composed of Ta is preferably used. As a material containing Ta as a main component, a material containing Ta and B, a material containing Ta and N, a material containing Ta and B, and further containing at least one of O and N, Ta and Si A material containing Ta, Si and N, a material containing Ta and Ge, a material containing Ta, Ge and N, a material containing Ta and Hf, and a material containing Ta, Hf and N A material containing Ta, Hf and O, a material containing Ta and Zr, a material containing Ta, Zr and N, a material containing Ta, Zr and O, and the like are used.
また、上述のように、通常、多層反射膜31を保護するため、多層反射膜31と吸収体膜41との間に保護膜32やバッファ膜を設ける。保護膜32の材料としては、ケイ素の他、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化合物が用いられ、バッファ膜の材料としては、主に前記のクロム系材料が用いられる。 Further, as described above, in order to protect the multilayer reflective film 31, a protective film 32 and a buffer film are usually provided between the multilayer reflective film 31 and the absorber film 41. As a material of the protective film 32, ruthenium other than silicon, or a ruthenium compound containing at least one element of niobium, zirconium, and rhodium in ruthenium is used. A material of the buffer film is mainly the above-described chromium-based material. Material is used.
本発明によれば、このような反射型マスクブランク40又は反射型マスク60の場合、上記多層反射膜31と、その上に積層された吸収体膜41(保護膜32を有する場合は、保護膜32及び吸収体膜41)とを一緒に除去することが可能である。 According to the present invention, in the case of such a reflective mask blank 40 or a reflective mask 60, the multilayer reflective film 31 and the absorber film 41 laminated thereon (a protective film when the protective film 32 is provided). 32 and the absorber film 41) can be removed together.
本発明の基準マーク13を形成方法では、除去する薄膜がフッ素系ガス(例えば、SF6,CF4,C2F6,CHF3等、あるいはこれらとHe,Ar,N2,C2H4,O2等との混合ガス)でドライエッチング可能な材料で形成されている場合に好適である。ガラス基板11上の薄膜をすべて除去する場合、ガラス基板11は、ドライエッチングで用いられる励起状態であるフッ素系ガスのプラズマにはエッチングされやすいが、非励起状態のフッ素系化合物の物質に対してはエッチングされにくい特性を有している。これに対して、薄膜で使用されるフッ素系ガスでドライエッチング可能な材料は、非励起状態のフッ素系化合物の物質に対してもエッチングされやすい特性を有している。すなわち、フッ素系ガスでドライエッチング可能な材料は、非励起状態のフッ素系化合物の物質に対して、十分なエッチング選択性が得られやすく、薄膜の除去によるガラス基板11へのダメージを少なくできる効果を特に得られやすい。 In the method for forming the fiducial mark 13 of the present invention, the thin film to be removed is a fluorine-based gas (for example, SF 6 , CF 4 , C 2 F 6 , CHF 3, etc., or these and He, Ar, N 2 , C 2 H 4. , O 2, and the like). When all of the thin film on the glass substrate 11 is removed, the glass substrate 11 is easily etched by a fluorine-based gas plasma that is in an excited state used in dry etching. Has a characteristic that it is difficult to be etched. On the other hand, a material that can be dry-etched with a fluorine-based gas used in a thin film has a characteristic that it is easily etched even with a non-excited fluorine-based compound. That is, a material that can be dry-etched with a fluorine-based gas can easily obtain sufficient etching selectivity with respect to a non-excited fluorine-based compound, and can reduce damage to the glass substrate 11 due to the removal of the thin film. Is particularly easy to obtain.
このフッ素系ガスでドライエッチング可能な材料としては、例えば、ケイ素(Si)を含有する材料、遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料、金属とケイ素(Si)を含有する材料、及びタンタル(Ta)を含有する材料などが挙げられる。 Examples of the material that can be dry-etched with this fluorine-based gas include a material containing silicon (Si), a material containing transition metal and silicon (Si), a material containing metal and silicon (Si), and tantalum ( Examples thereof include materials containing Ta).
マスクブランク(バイナリマスクブランク50)を対象として、上述の所定の非励起状態の物質を接触させて遮光膜51を除去することにより、所定の基準マーク13を形成する場合、上述のフッ素系ガスでドライエッチング可能な材料としては、例えば、ケイ素(Si)を含有する材料、遷移金属とケイ素(Si)とを含有する材料、金属とケイ素(Si)とを含有する材料、及びタンタル(Ta)を含有する材料などが挙げられる。このような材料を用いるマスクブランクとしては、例えば、遷移金属とケイ素(Si)とを含有する材料により形成されている遮光膜51を備えるバイナリマスクブランク50、タンタル(Ta)を含有する材料により形成されている遮光膜51を備えるバイナリマスクブランク50、ケイ素(Si)を含有する材料、あるいは遷移金属とケイ素(Si)とを含有する材料により形成されている位相シフト膜を備える位相シフト型マスクブランクなどが挙げられる。 When the predetermined reference mark 13 is formed by contacting the above-described predetermined non-excited substance and removing the light shielding film 51 for the mask blank (binary mask blank 50), the above-described fluorine-based gas is used. Examples of materials that can be dry-etched include materials containing silicon (Si), materials containing transition metals and silicon (Si), materials containing metals and silicon (Si), and tantalum (Ta). Examples thereof include materials. As a mask blank using such a material, for example, a binary mask blank 50 including a light shielding film 51 formed of a material containing a transition metal and silicon (Si), or a material containing tantalum (Ta) is used. Binary mask blank 50 having a light-shielding film 51, a phase shift mask blank having a phase shift film formed of a material containing silicon (Si) or a material containing a transition metal and silicon (Si) Etc.
上記ケイ素(Si)を含有する材料としては、ケイ素に、更に窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、ケイ素の窒化物、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭酸化物、あるいは炭酸窒化物を含む材料が好適である。 As the material containing silicon (Si), a material further containing at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon, specifically, a silicon nitride, an oxide, a carbide, an oxynitride, A material containing a carbonate or carbonitride is preferred.
また、上記遷移金属とケイ素(Si)を含有する材料としては、遷移金属とケイ素とを含有する材料の他に、遷移金属及びケイ素に、更に窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料が挙げられる。具体的には、遷移金属シリサイド、又は遷移金属シリサイドの窒化物、酸化物、炭化物、酸窒化物、炭酸化物、あるいは炭酸窒化物を含む材料が好適である。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、クロム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、ニオブ、イットリウム、ランタン、パラジウム、鉄等が適用可能である。この中でも特にモリブデンが好適である。 The material containing the transition metal and silicon (Si) includes, in addition to the material containing the transition metal and silicon, the transition metal and silicon, and at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon. Materials. Specifically, a transition metal silicide or a material containing a transition metal silicide nitride, oxide, carbide, oxynitride, carbonate, or carbonitride is preferable. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, chromium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, ruthenium, rhodium, niobium, yttrium, lanthanum, palladium, iron, and the like are applicable. Of these, molybdenum is particularly preferred.
また、上記金属とケイ素(Si)とを含有する材料としては、金属とケイ素とを含有する材料の他に、金属及びケイ素に、更に窒素、酸素及び炭素のうち少なくとも1つの元素を含む材料が挙げられる。金属とケイ素(Si)とを含有する材料には、前記の遷移金属とケイ素(Si)とを含有する材料が含まれる。金属には、前記の遷移金属の他、ゲルマニウム、ガリウム、アルミニウム、インジウム、スズ等が適用可能である。 Moreover, as the material containing the metal and silicon (Si), in addition to the material containing metal and silicon, a material containing at least one element of nitrogen, oxygen, and carbon in addition to the metal and silicon. Can be mentioned. The material containing metal and silicon (Si) includes the material containing the transition metal and silicon (Si). As the metal, germanium, gallium, aluminum, indium, tin, and the like can be applied in addition to the transition metal.
また、上記タンタル(Ta)を含有する材料としては、タンタル単体の他に、タンタルと他の金属元素(例えば、Hf、Zr等)との化合物、タンタルに更に窒素、酸素、炭素及びホウ素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、TaN、TaO,TaC,TaB,TaON,TaCN,TaBN,TaCO,TaBO,TaBC,TaCON,TaBON,TaBCN,TaBCONを含む材料などが挙げられる。 The tantalum (Ta) -containing material includes, in addition to tantalum alone, a compound of tantalum and other metal elements (for example, Hf, Zr, etc.), tantalum, nitrogen, oxygen, carbon and boron. A material containing at least one element, specifically, a material containing TaN, TaO, TaC, TaB, TaON, TaCN, TaBN, TaCO, TaBO, TaBC, TaCON, TaBON, TaBCN, TaBCON, or the like.
上述のようにして薄膜付き基板に基準マーク13を形成した後、基準マーク13のパターンを有するレジストパターンを剥離することにより、本発明の薄膜付き基板を得ることができる。レジストパターンの剥離は、公知の方法で行うことができる。以上のようにして、本発明の薄膜付き基板を製造することができる。 After forming the reference mark 13 on the substrate with a thin film as described above, the resist pattern having the pattern of the reference mark 13 is peeled off to obtain the substrate with a thin film of the present invention. The resist pattern can be peeled by a known method. As described above, the substrate with a thin film of the present invention can be manufactured.
[転写用マスク]
本発明は、上述の薄膜付き基板の製造方法によって得られた薄膜付き基板を用いて、吸収体膜41をパターニングして反射型マスク60を作製することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。図8は、図6の反射型マスクブランク40における吸収体膜41がパターニングされた吸収体膜41パターン41aを備える反射型マスク60を示す。
[Transfer mask]
The present invention is a method for manufacturing a transfer mask, characterized in that a reflective mask 60 is manufactured by patterning an absorber film 41 using a substrate with a thin film obtained by the method for manufacturing a substrate with a thin film described above. is there. FIG. 8 shows a reflective mask 60 including an absorber film 41 pattern 41a in which the absorber film 41 in the reflective mask blank 40 of FIG. 6 is patterned.
また、図9は、図7のバイナリマスクブランク50における遮光膜51がパターニングされた遮光膜51パターン51aを備えるバイナリマスク70を示す。 FIG. 9 shows a binary mask 70 including a light shielding film 51 pattern 51a obtained by patterning the light shielding film 51 in the binary mask blank 50 of FIG.
マスクブランクにおける転写パターンとなる上記吸収体膜41又は上記遮光膜51、反射防止膜等の薄膜をパターニングする方法は、フォトリソグラフィ法が最も好適である。なお、図示していないが、上述のマスクブランク用ガラス基板11上に、位相シフト膜、あるいは位相シフト膜及び遮光膜51を備える構造の位相シフト型マスクブランクにおいても、転写パターンとなる薄膜をパターニングすることにより、位相シフト型マスクが得られる。 As a method for patterning a thin film such as the absorber film 41 or the light shielding film 51 and the antireflection film, which is a transfer pattern in a mask blank, a photolithography method is most preferable. Although not shown in the drawing, a thin film to be a transfer pattern is also patterned in the phase shift type mask blank having a structure including the phase shift film or the phase shift film and the light shielding film 51 on the mask blank glass substrate 11 described above. By doing so, a phase shift mask is obtained.
以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(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11(大きさが152mm×152mm、厚さが6.35mm)を準備した。得られたガラス基板11の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.25nmであった(原子間力顕微鏡にて測定した。測定領域は1μm×1μm。)。
Example 1
Using a double-side polishing apparatus, a SiO 2 —TiO 2 -based glass substrate 11 (size is 152 mm ×) which is stepwise polished with cerium oxide abrasive grains or colloidal silica abrasive grains and surface-treated with a low concentration of silicic acid. 152 mm and thickness 6.35 mm). The surface roughness of the obtained glass substrate 11 was 0.25 nm in terms of root mean square roughness (RMS) (measured with an atomic force microscope. The measurement area was 1 μm × 1 μm.).
このガラス基板11の表裏両面の表面形状(表面形態、平坦度)を平坦度測定装置(トロッペル社製UltraFlat)で測定(測定領域148mm×148mm)した結果、ガラス基板11の表面及び裏面の平坦度は約290nmであった。 As a result of measuring the surface shape (surface form, flatness) of the front and back surfaces of this glass substrate 11 with a flatness measuring device (UltraFlat manufactured by Tropel) (measurement area 148 mm × 148 mm), the flatness of the front and back surfaces of the glass substrate 11 Was about 290 nm.
次に、ガラス基板11表面に局所表面加工を施し表面形状を調整した。得られたガラス基板11表面の表面形状(表面形態、平坦度)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、表裏両面の平坦度は80nmで、100nm以下となっており良好であった。 Next, local surface processing was performed on the surface of the glass substrate 11 to adjust the surface shape. When the surface shape (surface morphology, flatness) and surface roughness of the surface of the obtained glass substrate 11 were measured, the flatness of both the front and back surfaces was 80 nm, which was 100 nm or less, in a 142 mm × 142 mm measurement region. Met.
次に、BドープSiターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとHeガスとの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、100nmのSi下地層21を成膜した後、Si膜に熱エネルギーを付与して応力低減処理を行った。 Next, a B-doped Si target is used, a mixed gas of Ar gas and He gas is used as a sputtering gas, a 100 nm Si underlayer 21 is formed by DC magnetron sputtering, and thermal energy is then applied to the Si film. The stress reduction process was performed by giving.
その後、Si下地層21表面について、表面形状を維持し、表面粗さを低減するため、片面研磨装置を用いた精密研磨を行った。得られたSi下地層21表面の表面形状(表面形態、平坦度)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、80nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.08nmとなっており極めて良好であった。RMSで0.1nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.60nmで、Rmax/RMSは7.5となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。 Thereafter, precision polishing using a single-side polishing apparatus was performed on the surface of the Si underlayer 21 in order to maintain the surface shape and reduce the surface roughness. When the surface shape (surface morphology, flatness) and surface roughness of the surface of the obtained Si underlayer 21 were measured, the measurement area of 142 mm × 142 mm was 80 nm and 100 nm or less. Moreover, the surface roughness was 0.08 nm in terms of root mean square roughness RMS in a measurement area of 1 μm × 1 μm, which was very good. Since RMS has an extremely high smoothness of 0.1 nm or less, background noise in a high-sensitivity defect inspection apparatus is reduced, and it is effective in terms of suppressing detection of pseudo defects. Further, the maximum surface roughness (Rmax) was 0.60 nm and Rmax / RMS was 7.5 in the measurement region of 1 μm × 1 μm, and the variation in surface roughness was small and good.
次に、Si下地層21上に、イオンビームスパッタリング装置を用いて、Si膜(膜厚:4.2nm)とMo膜(膜厚:2.8nm)とを一周期として、40周期積層して多層反射膜31(総膜厚280nm)を形成し、多層反射膜付き基板30を得た。 Next, an Si film (film thickness: 4.2 nm) and a Mo film (film thickness: 2.8 nm) are stacked for 40 periods on the Si underlayer 21 using an ion beam sputtering apparatus. A multilayer reflective film 31 (total film thickness 280 nm) was formed to obtain a substrate 30 with a multilayer reflective film.
次に、基板周縁部に、基準マーク13のパターンが形成されたフォトマスク(バイナリマスク70)を準備した。なお、本実施例では、基準マーク13として、前述のメインマーク13a及び補助マーク13b、13cを、図2に示すような配置関係となるように形成した。メインマーク13aは、大きさが5μm×5μmの矩形とした。また、補助マーク13b、13cはいずれも、大きさが1μm×200μmの矩形とした。 Next, a photomask (binary mask 70) in which the pattern of the reference mark 13 was formed on the periphery of the substrate was prepared. In this embodiment, as the reference mark 13, the main mark 13a and the auxiliary marks 13b and 13c described above are formed so as to have an arrangement relationship as shown in FIG. The main mark 13a is a rectangle having a size of 5 μm × 5 μm. The auxiliary marks 13b and 13c are both rectangular with a size of 1 μm × 200 μm.
次に、基準マーク13のパターンが形成されたフォトマスクを用いたリソグラフィ法によって、複数枚の上記多層反射膜31の表面の所定の箇所に、断面形状が凹形状の基準マーク13を形成した。具体的には、まず、複数枚の多層反射膜付き基板30の多層反射膜31の表面に、ポジ型フォトレジスト膜を形成した。このフォトレジスト膜に対して、上述のフォトマスクの基準マーク13のパターンを、等倍露光により転写した。その後、フォトレジスト膜の現像及びリンスを行うことにより、多層反射膜31上のフォトレジスト膜のうち、基準マーク13に相当する部分を除去した。このようにして、多層反射膜31上に基準マーク13のレジストパターンが形成された、複数枚の多層反射膜付き基板30を得た。 Next, the reference mark 13 having a concave cross-sectional shape was formed at a predetermined position on the surface of the plurality of multilayer reflective films 31 by a lithography method using a photomask in which the pattern of the reference mark 13 was formed. Specifically, first, a positive photoresist film was formed on the surface of the multilayer reflective film 31 of the plurality of substrates 30 with multilayer reflective films. The pattern of the reference mark 13 of the above-mentioned photomask was transferred to this photoresist film by equal magnification exposure. Thereafter, the photoresist film was developed and rinsed to remove a portion corresponding to the reference mark 13 in the photoresist film on the multilayer reflective film 31. In this manner, a plurality of substrates 30 with a multilayer reflective film in which the resist pattern of the reference mark 13 was formed on the multilayer reflective film 31 were obtained.
次に、複数枚(具体的には、14枚)の多層反射膜付き基板30の多層反射膜31の所定部分を除去することにより、基準マーク13を形成した。具体的には、図16に模式的に示すようなチャンバー110(14枚収容可能)内に、14枚の上記多層反射膜付き基板30を設置した。次に、該チャンバー110内に、ClF3とN2との混合ガス(流量比ClF3:N2=0.2:20SLM(Standard Liter per Minute))を導入してチャンバー110内を該ガスで置換することにより、上記多層反射膜付き基板30の多層反射膜31のうち基準マーク13に相当する部分を、非励起状態の上記混合ガスに接触させるようにしてエッチング除去した。この時のガス圧力は2kPa、温度は180℃に調節し、処理時間は30分とした。この結果、基準マーク13に相当する部分の多層反射膜31は、すべて除去された。したがって、形成された基準マーク13の深さは、多層反射膜31を構成するすべての層を除去したので、約280nmだった。 Next, the reference mark 13 was formed by removing a predetermined portion of the multilayer reflective film 31 of the plurality of (specifically, 14) multilayer reflective film-coated substrates 30. Specifically, 14 substrates 30 with a multilayer reflective film were placed in a chamber 110 (accommodating 14 sheets) as schematically shown in FIG. Next, a mixed gas of ClF 3 and N 2 (flow ratio ClF 3 : N 2 = 0.2: 20 SLM (Standard Liter per Minute)) is introduced into the chamber 110 and the chamber 110 is filled with the gas. By replacing, the portion corresponding to the reference mark 13 in the multilayer reflective film 31 of the substrate with multilayer reflective film 30 was removed by etching so as to contact the mixed gas in the non-excited state. At this time, the gas pressure was adjusted to 2 kPa, the temperature was adjusted to 180 ° C., and the treatment time was 30 minutes. As a result, all of the multilayer reflective film 31 corresponding to the reference mark 13 was removed. Therefore, the depth of the formed reference mark 13 was about 280 nm because all the layers constituting the multilayer reflective film 31 were removed.
次に、レジスト剥離液によってフォトレジスト膜を剥離し、リンスした。この結果、多層反射膜31の外周部に基準マーク13が形成された14枚の多層反射膜付き基板30を得た。 Next, the photoresist film was stripped with a resist stripper and rinsed. As a result, the 14 board | substrates 30 with a multilayer reflective film in which the reference mark 13 was formed in the outer peripheral part of the multilayer reflective film 31 were obtained.
このようにしてMo膜とSi膜との交互積層膜からなるEUV多層反射膜31のうち、基準マーク13に相当する部分を除去した基板の表面を電子顕微鏡にて観察したところ、多層反射膜31を除去した部分には、多層反射膜31の残渣や、白濁などの変質層の発生は確認されなかった。 When the surface of the substrate from which the portion corresponding to the reference mark 13 was removed from the EUV multilayer reflective film 31 composed of the alternately laminated film of the Mo film and the Si film in this way was observed with an electron microscope, the multilayer reflective film 31 was observed. Generation | occurrence | production of the residue of the multilayer reflecting film 31 and generation | occurrence | production of altered layers, such as white turbidity, was not confirmed in the part which removed.
基準マーク13の断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、側壁の傾斜角度が82度、多層反射膜31表面と側壁との間の稜線部の曲率半径が約30nmと良好な断面形状であった。 When the cross-sectional shape of the fiducial mark 13 was observed with an atomic force microscope (AFM), the inclination angle of the side wall was 82 degrees, and the curvature radius of the ridge line portion between the surface of the multilayer reflective film 31 and the side wall was about 30 nm and the cross section was good. It was a shape.
上述のようにして製造した複数枚の多層反射膜付き基板30における基準マーク13の相対位置精度は、良好であった。 The relative positional accuracy of the reference mark 13 in the plurality of substrates 30 with the multilayer reflective film manufactured as described above was good.
次に、実施例1の複数枚の多層反射膜付き基板30の多層反射膜31表面をブランクス欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)で欠陥検査を行った。この欠陥検査では、上述の基準マーク13を基準として、基準点を決定し、決定した基準点との相対位置に基づく凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得し、欠陥マップを作成した。多層反射膜付き基板30と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報(欠陥マップ)付き多層反射膜付き基板30を得た。この多層反射膜付き基板30の多層反射膜31表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、下地層21表面粗さばらつきが抑えられたことにより、67%±0.2%と良好であった。 Next, a defect inspection was performed on the surface of the multilayer reflective film 31 of the plurality of substrates 30 with the multilayer reflective film of Example 1 using a blanks defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor). In this defect inspection, a reference point is determined on the basis of the above-described reference mark 13, and convex and concave defect position information and defect size information based on the relative position with the determined reference point are acquired, and a defect map is created. did. The board | substrate 30 with a multilayer reflective film with the defect information (defect map) which matched the board | substrate 30 with a multilayer reflective film, and these defect position information and defect size information was obtained. When the reflectance of the surface of the multilayer reflective film 31 of the substrate 30 with the multilayer reflective film was evaluated by an EUV reflectometer, the surface roughness variation of the underlayer 21 was suppressed, and it was favorable as 67% ± 0.2%. Met.
次に、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、多層反射膜31上にRuからなる保護膜32(膜厚:2.5nm)と、吸収層であるTaBN膜(膜厚:56nm)及び低反射層であるTaBO膜(膜厚:14nm)の積層膜からなる吸収体膜41とを形成し、また、裏面にCrN導電膜(膜厚:20nm)を形成して、実施例1のEUV反射型マスクブランク40を得た。 Next, using a DC magnetron sputtering apparatus, a protective film 32 (film thickness: 2.5 nm) made of Ru, a TaBN film (film thickness: 56 nm) that is an absorption layer, and a low reflection layer are formed on the multilayer reflective film 31. An absorber film 41 made of a laminated film of a certain TaBO film (film thickness: 14 nm) is formed, and a CrN conductive film (film thickness: 20 nm) is formed on the back surface. The EUV reflective mask blank of Example 1 40 was obtained.
得られたEUV反射型マスクブランク40について、ブランクス欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)で欠陥検査を行った。上述と同様に上述の基準マーク13を基準として、凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを取得し、EUV反射型マスクブランク40と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報付きEUV反射型マスクブランク40を得た。 About the obtained EUV reflective mask blank 40, defect inspection was performed with a blanks defect inspection apparatus (Teron600 series manufactured by KLA-Tencor). Similarly to the above, using the above-described reference mark 13 as a reference, convex and concave defect position information and defect size information are acquired, and the EUV reflective mask blank 40 is associated with these defect position information and defect size information. An EUV reflective mask blank 40 with defect information was obtained.
次に、この欠陥情報付きのEUV反射型マスクブランク40を用いて、EUV反射型マスク60を作製した。 Next, an EUV reflective mask 60 was produced using the EUV reflective mask blank 40 with defect information.
まず、EUV反射型マスクブランク40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、ベーキングしてレジスト膜を形成した。 First, a resist for forming an electron beam was applied on the EUV reflective mask blank 40 by a spin coating method and baked to form a resist film.
次に、EUV反射型マスクブランク40の欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、例えば欠陥をパターンの下に隠すように修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成した。本実施例では、上記基準マーク13と欠陥との相対位置関係が高い精度で管理できたので、マスクパターンデータの修正を高精度で行うことができた。 Next, based on the defect information of the EUV reflective mask blank 40, it is compared with the mask pattern data designed in advance, and corrected to the mask pattern data that does not affect the pattern transfer using the exposure apparatus, or the pattern transfer For example, if a defect cannot be dealt with even if the correction pattern data is corrected by correcting the mask pattern data with correction pattern data so as to hide the defect under the pattern, The mask pattern data was corrected to reduce the load of defect correction, and on the basis of the corrected mask pattern data, a mask pattern was drawn and developed with the electron beam on the above resist film to form a resist pattern. In this embodiment, since the relative positional relationship between the reference mark 13 and the defect can be managed with high accuracy, the mask pattern data can be corrected with high accuracy.
このレジストパターンをマスクとし、吸収体膜41のうちTaBO膜をフッ素系ガス(CF4ガス)によりエッチング除去し、TaBN膜を塩素系ガス(Cl2ガス)によりエッチング除去して、保護膜32上に吸収体膜パターン41aを形成した。 Using this resist pattern as a mask, the TaBO film in the absorber film 41 is removed by etching with a fluorine-based gas (CF 4 gas), and the TaBN film is removed by etching with a chlorine-based gas (Cl 2 gas). The absorber film pattern 41a was formed.
更に、吸収体膜パターン41a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60を得た。 Further, the resist pattern remaining on the absorber film pattern 41a was removed with hot sulfuric acid to obtain an EUV reflective mask 60.
この得られたEUV反射型マスク60についてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜31上に凸欠陥は確認されなかった。 When the obtained EUV reflective mask 60 was inspected by a mask defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor), no convex defect was confirmed on the multilayer reflective film 31.
こうして得られた反射型マスク60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う場合、反射型マスク60に起因する転写パターンの欠陥もなく、良好なパターン転写を行うことができる。 When the reflective mask 60 obtained in this way is set in an exposure apparatus and pattern transfer is performed on a semiconductor substrate on which a resist film is formed, there is no defect in the transfer pattern caused by the reflective mask 60 and good pattern transfer is performed. It can be carried out.
(実施例2)
上記実施例1における基準マーク13を多層反射膜31に形成せず、吸収体膜41に形成した以外は実施例1と同様にして、複数の反射型マスクブランク40を作製した。
(Example 2)
A plurality of reflective mask blanks 40 were produced in the same manner as in Example 1 except that the reference mark 13 in Example 1 was not formed on the multilayer reflective film 31 but was formed on the absorber film 41.
具体的には、実施例2では、実施例1と同様の方法で多層反射膜付き基板30を製造した。その後、多層反射膜31に基準マーク13を形成せずに、実施例1と同様の方法で、多層反射膜31上にRuからなる保護膜32(膜厚:2.5nm)と、吸収層であるTaBN膜(膜厚:56nm)及び低反射層であるTaBO膜(膜厚:14nm)の積層膜からなる吸収体膜41とを形成した。 Specifically, in Example 2, the multilayer reflective film-coated substrate 30 was manufactured in the same manner as in Example 1. Thereafter, the reference mark 13 is not formed on the multilayer reflective film 31, and a protective film 32 (film thickness: 2.5 nm) made of Ru is formed on the multilayer reflective film 31 and an absorption layer in the same manner as in the first embodiment. An absorber film 41 made of a laminated film of a certain TaBN film (film thickness: 56 nm) and a TaBO film (film thickness: 14 nm) as a low reflection layer was formed.
次に、実施例1と同様に、基準マーク13のパターンが形成されたフォトマスクを用いたリソグラフィ法によって、複数枚の吸収体膜41の表面の所定の箇所に、断面形状が凹形状の基準マーク13を形成した。具体的には、まず、複数枚の多層反射膜付き基板30の吸収体膜41の表面に、ポジ型フォトレジスト膜を形成した。このフォトレジスト膜に対して、上述のフォトマスクの基準マーク13のパターンを、等倍露光により転写した。その後、フォトレジスト膜の現像及びリンスを行うことにより、吸収体膜41上のフォトレジスト膜のうち、基準マーク13に相当する部分が除去した。このようにして、吸収体膜41上に基準マーク13のレジストパターンが形成された、複数枚の多層反射膜付き基板30を得た。 Next, in the same manner as in Example 1, a reference having a concave cross-sectional shape at a predetermined position on the surface of the plurality of absorber films 41 by a lithography method using a photomask in which a pattern of the reference mark 13 is formed. A mark 13 was formed. Specifically, first, a positive photoresist film was formed on the surface of the absorber film 41 of the plurality of substrates 30 with multilayer reflective films. The pattern of the reference mark 13 of the above-mentioned photomask was transferred to this photoresist film by equal magnification exposure. Thereafter, the photoresist film was developed and rinsed to remove a portion corresponding to the reference mark 13 in the photoresist film on the absorber film 41. In this way, a plurality of multilayer reflective film-coated substrates 30 in which the resist pattern of the reference mark 13 was formed on the absorber film 41 were obtained.
次に、複数枚(具体的には、14枚)の多層反射膜付き基板30の吸収体膜41に、基準マーク13を形成した。具体的には、図16に示すようなチャンバー110内に、14枚の上記多層反射膜付き基板30を設置した。次に、該チャンバー110内に、ClF3とN2との混合ガス(流量比ClF3:N2=0.2:20SLM(Standard Liter per Minute))を導入してチャンバー110内を該ガスで置換することにより、上記多層反射膜付き基板30の吸収体膜41のうち基準マーク13に相当する部分を、非励起状態の上記混合ガスに接触させるようにしてエッチング除去した。この時のガス圧力は20kPa、温度は160℃に調節し、処理時間は20分とした。この結果、基準マーク13に相当する部分の吸収体膜41は、すべて除去された。したがって、形成された基準マーク13の深さは、吸収体膜41を構成するすべての層を除去したので、約70nmだった。 Next, the reference mark 13 was formed on the absorber film 41 of a plurality of (specifically, 14) multilayer reflective film-coated substrates 30. Specifically, 14 substrates 30 with a multilayer reflective film were placed in a chamber 110 as shown in FIG. Next, a mixed gas of ClF 3 and N 2 (flow ratio ClF 3 : N 2 = 0.2: 20 SLM (Standard Liter per Minute)) is introduced into the chamber 110 and the chamber 110 is filled with the gas. By replacing, the portion corresponding to the reference mark 13 in the absorber film 41 of the multilayer reflective film-coated substrate 30 was removed by etching so as to be in contact with the non-excited mixed gas. The gas pressure at this time was adjusted to 20 kPa, the temperature was adjusted to 160 ° C., and the treatment time was 20 minutes. As a result, all of the absorber film 41 corresponding to the reference mark 13 was removed. Therefore, the depth of the formed reference mark 13 was about 70 nm because all the layers constituting the absorber film 41 were removed.
また、裏面にCrN導電膜(膜厚:20nm)を形成してEUV反射型マスクブランク40を得た。 In addition, a CrN conductive film (film thickness: 20 nm) was formed on the back surface to obtain an EUV reflective mask blank 40.
基準マーク13の断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、実施例1と同様、側壁の傾斜角度が87度、吸収体膜41表面の側壁との間の稜線部の曲率半径が約30nmと良好な断面形状であった。 When the cross-sectional shape of the fiducial mark 13 was observed with an atomic force microscope (AFM), as in Example 1, the inclination angle of the side wall was 87 degrees, and the radius of curvature of the ridge line portion between the side wall of the absorber film 41 surface was the same. The cross-sectional shape was as good as about 30 nm.
上述のようにして製造した複数枚の多層反射膜付き基板30における基準マーク13の相対位置精度は、良好であった。 The relative positional accuracy of the reference mark 13 in the plurality of substrates 30 with the multilayer reflective film manufactured as described above was good.
本実施例においては、基板上に多層反射膜31が形成された多層反射膜付き基板30の多層反射膜31表面を、ブランクス欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)で、基板主表面の中心を基準にして欠陥検査を行った。また、吸収体膜41が形成された反射型マスクブランク40について、上述と同様のブランクス欠陥検査装置を用いて基準マーク13を基準として、凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得した。最後に、多層反射膜付き基板30の欠陥情報と反射型マスクブランク40の欠陥情報において、欠陥が一致している複数の欠陥を基に照合することにより、反射型マスクブランク40と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報付きEUV反射型マスクブランク40を得た。 In this example, the surface of the multilayer reflective film 31 of the multilayer reflective film-coated substrate 30 in which the multilayer reflective film 31 is formed on the substrate is measured with a blanks defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor) on the main surface of the substrate. Defect inspection was performed based on the center. Further, for the reflective mask blank 40 on which the absorber film 41 was formed, convex and concave defect position information and defect size information were acquired using the blank defect inspection apparatus similar to that described above with reference to the reference mark 13. . Finally, in the defect information of the multilayer reflective film-coated substrate 30 and the defect information of the reflective mask blank 40, the reflective mask blank 40 and these defect positions are collated based on a plurality of defects that match. The EUV reflective mask blank 40 with defect information corresponding to the information and the defect size information was obtained.
次に、実施例1と同様に、EUV反射型マスク60を作製した。この得られたEUV反射型マスク60についてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜31上に凸欠陥は確認されなかった。 Next, in the same manner as in Example 1, an EUV reflective mask 60 was produced. When the obtained EUV reflective mask 60 was inspected by a mask defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor), no convex defect was confirmed on the multilayer reflective film 31.
こうして得られた反射型マスク60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う場合、反射型マスク60に起因する転写パターンの欠陥もなく、良好なパターン転写を行うことができる。 When the reflective mask 60 obtained in this way is set in an exposure apparatus and pattern transfer is performed on a semiconductor substrate on which a resist film is formed, there is no defect in the transfer pattern caused by the reflective mask 60 and good pattern transfer is performed. It can be carried out.
(比較例1)
上記実施例1における基準マーク13の形成を、電子線描画装置を用いてレジスト膜に描画した以外は実施例1と同様にして、比較例1の反射型マスクブランク40を作製した。
(Comparative Example 1)
A reflective mask blank 40 of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the fiducial mark 13 in Example 1 was formed on a resist film using an electron beam drawing apparatus.
具体的には、まず、実施例1と同様に、複数枚の多層反射膜付き基板30を製造し、多層反射膜31の表面に、レジスト膜を形成した。このフォトレジスト膜に対して、実施例1で用いたフォトマスクと同じ形状の基準マーク13のパターン(図2参照)を、電子線描画装置を用いて描画した。その後、レジスト膜の現像及びリンスを行うことにより、多層反射膜31上のレジスト膜のうち、基準マーク13に相当する部分が除去した。このようにして、多層反射膜31上に基準マーク13のレジストパターンが形成された、複数枚の多層反射膜付き基板30を得た。 Specifically, first, similarly to Example 1, a plurality of substrates 30 with a multilayer reflective film were manufactured, and a resist film was formed on the surface of the multilayer reflective film 31. A pattern of the reference mark 13 (see FIG. 2) having the same shape as the photomask used in Example 1 was drawn on this photoresist film using an electron beam drawing apparatus. Thereafter, by developing and rinsing the resist film, a portion corresponding to the reference mark 13 in the resist film on the multilayer reflective film 31 was removed. In this manner, a plurality of substrates 30 with a multilayer reflective film in which the resist pattern of the reference mark 13 was formed on the multilayer reflective film 31 were obtained.
次に、実施例1と同じ条件で、複数枚の多層反射膜付き基板30の多層反射膜31のうち基準マーク13に相当する部分を、非励起状態のClF3とN2の混合ガスに接触させるようにしてエッチング除去した。次に、レジスト剥離液によってフォトレジスト膜を剥離し、リンスした。この結果、多層反射膜31の外周部に基準マーク13が形成された複数枚の比較例1の多層反射膜付き基板30を得た。 Next, a portion corresponding to the reference mark 13 in the multilayer reflective film 31 of the plurality of multilayer reflective film-coated substrates 30 is brought into contact with a non-excited mixed gas of ClF 3 and N 2 under the same conditions as in the first embodiment. Etching was removed. Next, the photoresist film was stripped with a resist stripper and rinsed. As a result, a plurality of multilayer reflective film-coated substrates 30 of Comparative Example 1 in which the reference mark 13 was formed on the outer peripheral portion of the multilayer reflective film 31 were obtained.
次に、実施例1と同様に、比較例1の複数枚の多層反射膜付き基板30の多層反射膜31表面をブランクス欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)で欠陥検査を行った。この欠陥検査では、上述の基準マーク13を基準として、基準点を決定し、決定した基準点との相対位置に基づく凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得し、欠陥マップを作成した。多層反射膜付き基板30と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報(欠陥マップ)付き多層反射膜付き基板30を得た。 Next, similarly to Example 1, the surface of the multilayer reflective film 31 of the plurality of multilayer reflective film-coated substrates 30 of Comparative Example 1 was subjected to defect inspection using a blanks defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor). In this defect inspection, a reference point is determined on the basis of the above-described reference mark 13, and convex and concave defect position information and defect size information based on the relative position with the determined reference point are acquired, and a defect map is created. did. The board | substrate 30 with a multilayer reflective film with the defect information (defect map) which matched the board | substrate 30 with a multilayer reflective film, and these defect position information and defect size information was obtained.
次に、実施例1と同様に、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、多層反射膜31上にRuからなる保護膜32(膜厚:2.5nm)と、吸収層であるTaBN膜(膜厚:56nm)及び低反射層であるTaBO膜(膜厚:14nm)の積層膜からなる吸収体膜41とを形成し、また、裏面にCrN導電膜(膜厚:20nm)を形成して、比較例1のEUV反射型マスクブランク40を得た。 Next, similarly to Example 1, using a DC magnetron sputtering apparatus, a protective film 32 made of Ru (film thickness: 2.5 nm) and a TaBN film (film thickness: 56 nm) and an absorber film 41 made of a laminated film of a TaBO film (film thickness: 14 nm) which is a low reflection layer, and a CrN conductive film (film thickness: 20 nm) is formed on the back surface. 1 EUV reflective mask blank 40 was obtained.
得られたEUV反射型マスクブランク40について、ブランクス欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)で欠陥検査を行った。上述と同様に上述の基準マーク13を基準として、凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得し、EUV反射型マスクブランク40と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報付きEUV反射型マスクブランク40を得た。 About the obtained EUV reflective mask blank 40, defect inspection was performed with a blanks defect inspection apparatus (Teron600 series manufactured by KLA-Tencor). Similar to the above, convex and concave defect position information and defect size information are acquired using the above-described reference mark 13 as a reference, and the EUV reflective mask blank 40 is associated with these defect position information and defect size information. The EUV reflective mask blank 40 with defect information was obtained.
次に、この欠陥情報付きのEUV反射型マスクブランク40を用いて、EUV反射型マスク60を作製した。 Next, an EUV reflective mask 60 was produced using the EUV reflective mask blank 40 with defect information.
まず、EUV反射型マスクブランク40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、ベーキングしてレジスト膜を形成した。 First, a resist for forming an electron beam was applied on the EUV reflective mask blank 40 by a spin coating method and baked to form a resist film.
次に、EUV反射型マスクブランク40の欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、例えば欠陥をパターンの下に隠すように修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成することを試みた。しかしながら、比較例1では、実施例1と比べて、上記基準マーク13と欠陥との相対位置関係が高い精度で管理できなかったので、マスクパターンデータの修正を高精度で行うことができなかった。 Next, based on the defect information of the EUV reflective mask blank 40, it is compared with the mask pattern data designed in advance, and corrected to the mask pattern data that does not affect the pattern transfer using the exposure apparatus, or the pattern transfer For example, if a defect cannot be dealt with even if the correction pattern data is corrected by correcting the mask pattern data with correction pattern data so as to hide the defect under the pattern, The mask pattern data is corrected to reduce the load of defect correction, and based on the corrected mask pattern data, the mask pattern is drawn and developed with the electron beam on the above resist film to form a resist pattern. Tried. However, in Comparative Example 1, compared to Example 1, the relative positional relationship between the reference mark 13 and the defect could not be managed with high accuracy, so that the mask pattern data could not be corrected with high accuracy. .
このレジストパターンをマスクとし、吸収体膜41のうちTaBO膜をフッ素系ガス(CF4ガス)によりエッチング除去し、TaBN膜を塩素系ガス(Cl2ガス)によりエッチング除去して、保護膜32上に吸収体膜パターン41aを形成した。 Using this resist pattern as a mask, the TaBO film in the absorber film 41 is removed by etching with a fluorine-based gas (CF 4 gas), and the TaBN film is removed by etching with a chlorine-based gas (Cl 2 gas). The absorber film pattern 41a was formed.
更に、吸収体膜パターン41a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60を得た。 Further, the resist pattern remaining on the absorber film pattern 41a was removed with hot sulfuric acid to obtain an EUV reflective mask 60.
この得られたEUV反射型マスク60についてマスク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600シリーズ)により検査したところ、多層反射膜31上に凸欠陥が確認された。 When the obtained EUV reflective mask 60 was inspected with a mask defect inspection apparatus (Teron 600 series manufactured by KLA-Tencor), convex defects were confirmed on the multilayer reflective film 31.
こうして得られた反射型マスク60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う場合、反射型マスク60に起因する転写パターンの欠陥があり、良好なパターン転写を行うことができない。 When the reflection type mask 60 obtained in this way is set in an exposure apparatus and pattern transfer is performed on a semiconductor substrate on which a resist film is formed, there is a transfer pattern defect caused by the reflection type mask 60, and good pattern transfer is performed. I can't do it.
また、比較例1の場合、基準マークを形成する際のレジストパターン形成の描画時間が約30〜60分/枚なのに対して、実施例1のフォトマスクを利用した基準マークを形成する際のレジストパターンの形成は、約1〜2分/枚となり、製造時間を大幅に短縮できるので、本発明の製造方法により、低コストの反射型マスクブランク、及び反射型マスクを得ることができた。 In the case of Comparative Example 1, the resist pattern formation drawing time for forming the reference mark is about 30 to 60 minutes / sheet, whereas the resist for forming the reference mark using the photomask of Example 1 is used. Since the pattern formation is about 1 to 2 minutes / sheet and the manufacturing time can be greatly shortened, a low-cost reflective mask blank and a reflective mask can be obtained by the manufacturing method of the present invention.
なお、上述の実施例では、基準マーク13を形成する際に、14枚の多層反射膜付き基板30を同時に、図16に示すようなチャンバー110内でClF3とN2との混合ガスを用いて処理したが、これに限定されない。例えば、図15に示すようなエッチングチャンバー110を用いて、多層反射膜付き基板30を一枚ずつ処理することも可能である。 In the above-described embodiment, when forming the fiducial mark 13, a mixed gas of ClF 3 and N 2 is simultaneously used for the fourteen multilayer reflective film-coated substrates 30 in the chamber 110 as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this. For example, using the etching chamber 110 as shown in FIG. 15, it is also possible to process the substrates 30 with multilayer reflective films one by one.
11 ガラス基板
12 ラフアライメントマーク
13 基準マーク(ファインマーク)
13a メインマーク
13b、13c 補助マーク
21 下地層
30 多層反射膜付き基板
31 多層反射膜
32 保護膜
40 反射型マスクブランク
41 吸収体膜
41a 吸収体膜パターン
50 バイナリマスクブランク
51 遮光膜
60 反射型マスク
70 バイナリマスク
80 フォトマスク
110 チャンバー
111 処理基板
112 ステージ
113,114 ガス充填容器
115,116 流量制御器
117 噴出ノズル
118 排気管
119 排気ガス処理装置
11 Glass substrate 12 Rough alignment mark 13 Reference mark (fine mark)
13a Main mark 13b, 13c Auxiliary mark 21 Underlayer 30 Substrate with multilayer reflective film 31 Multilayer reflective film 32 Protective film 40 Reflective mask blank 41 Absorber film 41a Absorber film pattern 50 Binary mask blank 51 Light shielding film 60 Reflective mask 70 Binary mask 80 Photomask 110 Chamber 111 Processing substrate 112 Stage 113, 114 Gas filling container 115, 116 Flow rate controller 117 Ejection nozzle 118 Exhaust pipe 119 Exhaust gas processing device
Claims (9)
製造方法が、
同一の仮想直線に載らない3つ以上の基準マークのパターンが形成されたフォトマスク又はインプリント用プレートと、前記基準マークのパターンを転写する被転写体である複数の薄膜付き基板とを準備する薄膜付き基板準備工程と、
前記複数の薄膜付き基板にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記複数の薄膜付き基板の前記レジスト膜に対して前記フォトマスク又は前記インプリント用プレートに形成されている前記基準マークのパターンを転写して、前記基準マークのパターンを有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記薄膜を除去するための処理装置におけるチャンバー内の複数のステージに、前記複数の薄膜付き基板を配置する工程と、
前記チャンバー内で、前記レジストパターンをマスクにして前記複数の薄膜付き基板に形成されている少なくとも1層の薄膜を、塩素、臭素、ヨウ素、及びキセノンのうちのいずれかの元素とフッ素との化合物を含む非励起状態の物質を含むガスに接触させて除去して、前記複数の薄膜付き基板の前記薄膜に対して同時に前記基準マークのパターンを形成する基準マーク形成工程と、
前記レジストパターンを剥離するレジストパターン剥離工程と、を有することを特徴とする薄膜付き基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate with a thin film, wherein the substrate with a thin film is a substrate with a multilayer reflective film for manufacturing a reflective mask that uses EUV light as exposure light,
Manufacturing method is
A photomask or imprint plate on which three or more reference mark patterns that are not placed on the same virtual straight line are formed, and a plurality of thin film-attached substrates that are transferred bodies to which the reference mark patterns are transferred. A substrate preparation process with a thin film;
A resist film forming step of forming a resist film on the plurality of thin film-coated substrates;
A resist that forms a resist pattern having the reference mark pattern by transferring the reference mark pattern formed on the photomask or the imprint plate to the resist film of the plurality of thin film-coated substrates. A pattern forming process;
Arranging the plurality of thin film-attached substrates on a plurality of stages in a chamber in a processing apparatus for removing the thin film;
In the chamber, at least one thin film formed on the plurality of thin film-attached substrates using the resist pattern as a mask, and a compound of any one element of chlorine, bromine, iodine, and xenon with fluorine and the reference mark forming step by removing by contacting the gas containing a substance of non-excited state, to form the reference mark pattern at the same time for the thin film of the plurality of thin-film substrate comprising,
And a resist pattern peeling step for peeling the resist pattern.
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