JP7633032B2 - Mask blanks for pattern evaluation - Google Patents
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Description
本発明は描画評価用マスクブランクスに関し、特にＥＵＶリソグラフィに用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to mask blanks for pattern evaluation, and in particular to technology suitable for use in EUV lithography.
近年、半導体の製造において、デバイスの微細化に伴い、極紫外（ＥＵＶ：ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）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。なお、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。 In recent years, extreme ultraviolet (EUV) lithography, an exposure technology that uses EUV light, has been seen as a promising option in the manufacture of semiconductors as devices become increasingly miniaturized. Note that EUV light here refers to light in the wavelength range of the soft X-ray or vacuum ultraviolet light, specifically light with a wavelength of about 0.2 to 100 nm.
この、ＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとして、反射型マスクは、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。露光機（描画機あるいはパターン転写装置）に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。 A reflective mask, which is a mask used in EUV lithography, has a multilayer reflective film formed on a substrate that reflects exposure light, and an absorber film that absorbs the exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film. Light incident on a reflective mask mounted on an exposure machine (writing machine or pattern transfer device) is absorbed in areas with the absorber film, and in areas without the absorber film, the light image reflected by the multilayer reflective film is transferred onto the semiconductor substrate through a reflection optical system.
多層反射膜としては、例えば１３～１４ｎｍのＥＵＶ光を反射するものとして、数ｎｍの厚さのＭｏとＳｉを交互に４０乃至６０周期程度積層させたものなどが知られている。そして、反射率を高めるためには、屈折率の大きなＭｏ膜を最上層とする方が望ましいが、Ｍｏは大気に触れると酸化されやすく、その結果、反射率が低下してしまう。そこで、酸化防止のための保護膜として、例えばＳｉ膜を最上層に設けることが行われている。 A known example of a multilayer reflective film that reflects 13-14 nm EUV light is one in which Mo and Si are alternately stacked for 40 to 60 periods, each layer being several nanometers thick. To increase reflectivity, it is desirable to have a Mo film, which has a high refractive index, as the top layer, but Mo is easily oxidized when exposed to air, resulting in a decrease in reflectivity. Therefore, for example, a Si film is provided as the top layer as a protective film to prevent oxidation.
また、Ｍｏ膜とＳｉ膜が交互に積層された多層反射膜と、吸収体パターンとの間に、吸収体パターン形成時の多層反射膜に対するエッチングダメージを防止するために、ルテニウム（Ｒｕ）からなるバッファ層が形成された反射型マスクが知られている。 In addition, a reflective mask is known in which a buffer layer made of ruthenium (Ru) is formed between a multilayer reflective film, in which Mo films and Si films are alternately stacked, and an absorber pattern in order to prevent etching damage to the multilayer reflective film when the absorber pattern is formed.
ＥＵＶリソグラフィで用いられるマスクブランクスは、実際のＥＵＶリソグラフィとは異なり、描画機の描画特性、つまり、パターン形成における描画機の性能を維持するためにも用いられる。 Mask blanks used in EUV lithography are different from actual EUV lithography in that they are also used to maintain the drawing characteristics of the drawing machine, that is, the performance of the drawing machine in forming patterns.
つまり、ＥＵＶリソグラフィで用いられるマスクブランクスは、パターン形成におけるレジストとの密着性やＥＢ（電子ビーム）露光であれば、電子線に対する振る舞いを検証する必要がある。特に、マスクブランクスからマスクを形成する描画機特性の検証は、描画機のメンテナンス後や、所定枚数のＥＵＶリソグラフィ処理終了後におこなうことが必要である。 In other words, mask blanks used in EUV lithography need to be verified for their adhesion to the resist during pattern formation, and, in the case of EB (electron beam) exposure, their behavior in response to electron beams. In particular, verification of the lithography machine characteristics that form masks from mask blanks needs to be performed after maintenance of the lithography machine or after a certain number of EUV lithography processes have been completed.
しかし、ＥＵＶリソグラフィで用いられるマスクブランクスは、上述したように、極めて多数のＭｏ膜とＳｉ膜が交互に積層された積層体である多層反射膜を有しているため、製造工程が複雑であり、また、製造コストが非常にかかる。しかも、このような多数層の形成において、膜厚均一性と膜特性の均一性が全面で担保された状態を、多数層の積層時のそれぞれで維持することが必要であるため、その製造には手間がかかり、実際のＥＵＶリソグラフィではない描画機特性の検証に用いるとコストが増大するため、代替手段がほしいという要求があった。つまり、実際のＥＵＶリソグラフィに用いるマスクブランクスではなく、描画機特性の検証用マスクブランクス、すなわち、描画評価用マスクブランクスを用いたいという要求があった。 However, as mentioned above, mask blanks used in EUV lithography have a multilayer reflective film, which is a laminate of an extremely large number of Mo films and Si films alternately stacked, and therefore the manufacturing process is complicated and the manufacturing costs are very high. Moreover, in forming such a large number of layers, it is necessary to maintain a state in which the uniformity of the film thickness and the uniformity of the film properties are guaranteed over the entire surface when the multiple layers are stacked, so their manufacturing is time-consuming and costs increase when used to verify the characteristics of a lithography machine other than actual EUV lithography, so there was a demand for an alternative means. In other words, there was a demand to use mask blanks for verifying the characteristics of a lithography machine, i.e., mask blanks for lithography evaluation, rather than mask blanks used in actual EUV lithography.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．描画機の特性評価可能な描画評価用マスクブランクスを提供すること。
２．描画評価用マスクブランクスを単純な構造で、簡単に製造可能として、安価に提供可能とすること。
３．描画特性の評価を確実におこなうこと。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to achieve the following objects.
1. To provide a mask blank for pattern writing evaluation that enables evaluation of the characteristics of a pattern writing machine.
2. To make it possible to provide a mask blank for patterning evaluation with a simple structure, with ease of manufacture, and at low cost.
3. Ensure that the drawing characteristics are evaluated.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対するEB描画性能を評価する描画評価用マスクブランクスであって、
基板と、
前記基板に積層された偽反射層と、
前記偽反射層に積層されたハードマスク層と、
を有し、
前記偽反射層がＥＵＶに対する多層反射膜と同等の材質からなる単層膜であり、
前記ハードマスク層がＥＵＶに対する吸収体層に対するマスクとなる層と同等の層であり、
前記偽反射層の膜厚が、１０ｎｍ～１００ｎｍであり、
前記ハードマスク層と前記偽反射層とは、前記ハードマスク層をマスクとした前記偽反射層のパターニングにおいてパターン寸法の評価可能な膜厚比に設定される、
ことにより上記課題を解決した。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記ハードマスク層に積層されたレジスト層を有する、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層がモリブデンとシリコンとを含有し、酸素、カーボン以外の不純物濃度が２０ｐｐｍ以下である、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記ハードマスク層がクロムを含有し、膜厚が１ｎｍ～２０ｎｍである、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層に積層された吸収体層を有し、
前記吸収体層に前記ハードマスク層が積層される、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層に積層された保護層を有し、
前記保護層に前記吸収体層が積層される、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記保護層に積層されたバッファ層を有し、
前記バッファ層に前記吸収体層が積層される、
ことができる。
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記基板が石英基板である、または、前記基板がゼロ膨張基板である、
ことができる。
本発明の描画評価方法は、
上記のいずれか記載の描画評価用マスクブランクスを用いて、
電子ビーム描画装置で描画・現像してレジストパターン形成をおこなうか、もしくは、前記ハードマスク層をエッチングしてパターン形成をおこない、前記レジスト層を除去した後、ＣＤ－ＳＥＭでパターン寸法を測定することで描画特性を評価する、
ことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A mask blank for lithography evaluation to evaluate EB lithography performance for a reflective mask blank used in EUV lithography, comprising:
A substrate;
a false reflective layer laminated to the substrate;
a hard mask layer laminated to the false reflective layer;
having
The false reflective layer is a single layer film made of a material equivalent to a multilayer reflective film for EUV,
The hard mask layer is a layer equivalent to a layer that serves as a mask for an absorber layer against EUV,
The thickness of the false reflection layer is 10 nm to 100 nm;
The hard mask layer and the false reflective layer are set to a thickness ratio that allows evaluation of a pattern dimension in patterning of the false reflective layer using the hard mask layer as a mask .
This has solved the above problem.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A resist layer is laminated on the hard mask layer.
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The false reflective layer contains molybdenum and silicon, and the concentration of impurities other than oxygen and carbon is 20 ppm or less;
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The hard mask layer contains chromium and has a thickness of 1 nm to 20 nm.
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
an absorber layer laminated to the false reflective layer;
The hard mask layer is laminated to the absorber layer.
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
a protective layer laminated to the false reflective layer;
The absorbent layer is laminated on the protective layer.
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A buffer layer is laminated on the protective layer,
The absorber layer is laminated on the buffer layer.
It is possible.
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The substrate is a quartz substrate, or the substrate is a zero expansion substrate;
It is possible.
The drawing evaluation method of the present invention includes:
Using any one of the above described mask blanks for pattern evaluation,
forming a resist pattern by performing writing and development using an electron beam writing device, or by etching the hard mask layer to form a pattern, and then removing the resist layer, measuring the pattern dimensions using a CD-SEM to evaluate the writing characteristics;
It is possible.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対するEB描画性能を評価する描画評価用マスクブランクスであって、
基板と、
前記基板に積層された偽反射層と、
前記偽反射層に積層されたハードマスク層と、
を有し、
前記偽反射層がＥＵＶに対する多層反射膜と同等の材質からなる単層膜であり、
前記ハードマスク層がＥＵＶに対する吸収体層に対するマスクとなる層と同等の層である。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、形成するレジスト層とハードマスク層との密着性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A mask blank for lithography evaluation to evaluate EB lithography performance for a reflective mask blank used in EUV lithography, comprising:
A substrate;
a false reflective layer laminated to the substrate;
a hard mask layer laminated to the false reflective layer;
having
The false reflective layer is a single layer film made of a material equivalent to a multilayer reflective film for EUV,
The hard mask layer is the same layer that serves as a mask for the absorber layer against EUV.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision, without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, as the drawing characteristic, it is possible to evaluate the adhesion between a resist layer and a hard mask layer formed when forming a pattern from a mask blank as a mask.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured, the manufacturing time and manufacturing cost are reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated, compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記ハードマスク層に積層されたレジスト層を有する。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、形成するレジスト層とハードマスク層との密着性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する、後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、多層反射膜に替えて単層の偽反射層を有するため、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成する必要がない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A resist layer is laminated onto the hard mask layer.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision, without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, as the drawing characteristic, it is possible to evaluate the adhesion between a resist layer and a hard mask layer formed when forming a pattern from a mask blank as a mask.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons with respect to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, since the mask blank for pattern evaluation has a single layer of false reflective layer instead of a multilayer reflective film, it is not necessary to form a multilayer reflective film, which is difficult to form when the defect specification is satisfied. Therefore, the mask blank for pattern evaluation of the present invention can be easily manufactured by simplifying the manufacturing process compared to the reflective mask blank used in EUV lithography, and the manufacturing time and manufacturing cost can be reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層がモリブデンとシリコンとを含有する。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、吸収体層等に影響する多層反射膜と同等の組成を有する偽反射層を形成することで、多層反射膜に積層された各層においてそれぞれの密着性を評価することができる。
また、多層反射膜に積層された各層の描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対するそれぞれの層の後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、多層反射膜と同等の組成を有する単層の偽反射層を有するため、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成する必要がない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The false reflective layer contains molybdenum and silicon.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of the reflective mask blanks used in EUV lithography with the same accuracy and precision without using the reflective mask blanks used in EUV lithography, which have a complex structure and require extremely strict manufacturing conditions. Specifically, as the drawing characteristics, when forming a pattern from the mask blank as a mask, a false reflective layer having the same composition as the multilayer reflective film that affects the absorber layer, etc. is formed, and the adhesion of each layer laminated on the multilayer reflective film can be evaluated.
In addition, as the drawing characteristics of each layer stacked on the multilayer reflective film, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons in each layer against the incident electron beam when EB exposure is performed are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, since the mask blank for pattern evaluation has a single-layered false reflective layer having the same composition as the multilayer reflective film, it is not necessary to form a multilayer reflective film, which is difficult to form when the defect specifications are satisfied. Therefore, the mask blank for pattern evaluation of the present invention can be easily manufactured by simplifying the manufacturing process compared to the reflective mask blank used in EUV lithography, and the manufacturing time and manufacturing cost can be reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記ハードマスク層がクロムを含有する。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、形成するハードマスク層におけるパターン形成特性としての密着性やエッチング特性を評価することができる。
また、多層反射膜に積層された各層をパターンニングする際におけるハードマスク層のエッチング特性や、描画特性としてＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する各層の後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、多層反射膜に替えて単層の偽反射層を有しており、他の層のパターン形成に関するハードマスク層はＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等の特性を有することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、多層反射膜に替えて単層の偽反射層を有するため、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成する必要がない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The hard mask layer contains chromium.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, when forming a pattern from a mask blank as a mask, the adhesion and etching characteristics as pattern formation characteristics of a hard mask layer to be formed can be evaluated as drawing characteristics.
In addition, it is possible to evaluate whether the etching characteristics of the hard mask layer when patterning each layer stacked on the multilayer reflective film, and the spread and amount of backscattered electrons from each layer with respect to the incident electron beam when performing EB exposure as the drawing characteristics, are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, the mask blank for drawing evaluation has a single-layer pseudo-reflective layer instead of a multilayer reflective film, and the hard mask layer for pattern formation of other layers can have characteristics equivalent to those of the reflective mask blanks used in EUV lithography.
Furthermore, since the mask blank for pattern evaluation has a single layer of false reflective layer instead of a multilayer reflective film, it is not necessary to form a multilayer reflective film, which is difficult to form when the defect specification is satisfied. Therefore, the mask blank for pattern evaluation of the present invention can be easily manufactured by simplifying the manufacturing process compared to the reflective mask blank used in EUV lithography, and the manufacturing time and manufacturing cost can be reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層に積層された吸収体層を有し、
前記吸収体層に前記ハードマスク層が積層される。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、マスクとしてもっとも重要な吸収体層におけるパターン形成における特性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
an absorber layer laminated to the false reflective layer;
The hard mask layer is deposited on the absorber layer.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, when forming a pattern from a mask blank as a mask, it is possible to evaluate the characteristics in pattern formation in the absorber layer, which is the most important as a mask, as the drawing characteristics.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured, the manufacturing time and manufacturing cost are reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated, compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記偽反射層に積層された保護層を有し、
前記保護層に前記吸収体層が積層される。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、マスクとして重要な要素である保護層におけるパターン形成における特性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する振る舞い後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
a protective layer laminated to the false reflective layer;
The absorbent layer is laminated to the protective layer.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision, without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, when forming a pattern from a mask blank as a mask, it is possible to evaluate the characteristics in pattern formation in a protective layer, which is an important element of a mask, as the drawing characteristics.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the behavior of the incident electron beam when performing EB exposure, that is, the spread and amount of backscattered electrons, is equivalent to that of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured, the manufacturing time and manufacturing cost are reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated, compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記保護層に積層されたバッファ層を有し、
前記バッファ層に前記吸収体層が積層される。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、マスクとして重要なバッファ層におけるパターン形成における特性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
A buffer layer is laminated on the protective layer,
The absorber layer is laminated to the buffer layer.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision without using a reflective mask blank used in EUV lithography, which has a complex structure and requires extremely strict manufacturing conditions. Specifically, when forming a pattern from a mask blank as a mask, it is possible to evaluate the characteristics in pattern formation in a buffer layer, which is important as a mask, as the drawing characteristics.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured, the manufacturing time and manufacturing cost are reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated, compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記基板が石英基板である。
これにより、極めて厳しい条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられるゼロ膨張基板を用いる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を安価な石英基板を用いて同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、マスク基板として加工法の蓄積があり、波長の異なる光に対応するマスクブランクスでよく用いられる石英基板を用いてパターン形成における特性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する 後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を石英基板に形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、加工難易度が高く製造工程数が多いゼロ膨張基板を用いることなく、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The substrate is a quartz substrate.
This makes it possible to evaluate the drawing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography with the same accuracy and precision using an inexpensive quartz substrate, without using a reflective mask blank using a zero expansion substrate used in EUV lithography, which requires extremely strict conditions. Specifically, when forming a pattern from a mask blank as a mask, as the drawing characteristics, the characteristics in pattern formation can be evaluated using a quartz substrate, which has an accumulation of processing methods as a mask substrate and is often used for mask blanks compatible with light of different wavelengths.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons with respect to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed on a quartz substrate when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, compared with the reflective mask blanks used in EUV lithography, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured without using a zero expansion substrate, which is difficult to process and requires a large number of manufacturing steps, and the manufacturing time and manufacturing costs can be reduced, making it easy to evaluate the patterning characteristics.
本発明の描画評価用マスクブランクスは、
前記基板がゼロ膨張基板である。
これにより、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、熱特性がＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同じゼロ膨張基板を用い、描画特性としてマスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、マスクの各層におけるパターン形成における特性を評価することができる。
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。
さらに、描画評価用マスクブランクスでは、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本発明の描画評価用マスクブランクスでは、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The mask blank for patterning evaluation of the present invention is
The substrate is a zero expansion substrate.
This makes it possible to evaluate the writing performance of the reflective mask blanks used in EUV lithography with the same accuracy and precision without using the reflective mask blanks used in EUV lithography, which have a complex structure and require extremely strict manufacturing conditions. Specifically, by using a zero-expansion substrate with the same thermal characteristics as the reflective mask blanks used in EUV lithography, when forming a pattern from the mask blank as a mask, the characteristics in pattern formation in each layer of the mask can be evaluated as the writing characteristics.
In addition, as the writing characteristics, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of a reflective mask blank used in actual EUV lithography.
Furthermore, in the mask blanks for patterning evaluation, a multilayer reflective film, which is difficult to form, is not formed when the defect specifications are satisfied. Therefore, in the mask blanks for patterning evaluation of the present invention, the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be easily manufactured, the manufacturing time and manufacturing cost are reduced, and the patterning characteristics can be easily evaluated, compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.
本発明の描画評価方法は、
上記のいずれか記載の描画評価用マスクブランクスを用いて、
電子ビーム描画装置（ＥＢ描画機）で描画・現像してレジストパターン形成をおこなうか、もしくは、前記ハードマスク層をエッチングしてパターン形成をおこない、前記レジスト層を除去した後、ＣＤ－ＳＥＭ（測長ＳＥＭ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）でパターン寸法を測定することで描画特性を評価する。
これにより、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減した描画評価用マスクブランクスを用いて、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
The drawing evaluation method of the present invention includes:
Using any one of the above described mask blanks for pattern evaluation,
A resist pattern is formed by drawing and developing with an electron beam drawing device (EB drawing machine), or the hard mask layer is etched to form a pattern, and after removing the resist layer, the pattern dimensions are measured with a CD-SEM (Critical Dimension-Scanning Electron Microscope) to evaluate the drawing characteristics.
As a result, it is not necessary to form a multilayer reflective film, which is difficult to form when the defect specifications are met, and the manufacturing process is simplified and the mask blanks can be manufactured easily compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography.The mask blanks for drawing evaluation have reduced manufacturing time and costs, and the drawing characteristics can be easily evaluated using the mask blanks.
本発明によれば、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる描画評価用マスクブランクスを提供することができるという効果を奏することが可能となる。 The present invention has the effect of providing a mask blank for patterning evaluation that can be easily manufactured by simplifying the manufacturing process compared to the reflective mask blanks used in EUV lithography, reduces manufacturing time and costs, and allows for easy evaluation of patterning characteristics.
以下、本発明に係る描画評価用マスクブランクスの第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における描画評価用マスクブランクスを示す断面図であり、図において、符号１０は、描画評価用マスクブランクスである。
Hereinafter, a first embodiment of a mask blank for patterning evaluation according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mask blank for patterning evaluation in this embodiment, and in the figure,
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、描画性能を評価するための偽マスクブランクスとされる。つまり、マスクブランクスにおけるパターンニング、すなわち、マスクブランクスからマスクを製造する際におこなわれる描画工程をおこなう際に、その描画性能を評価する。
The
特に、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、波長が０．２～１００ｎｍ程度、好ましくは、１３．５ｎｍ程度の極紫外光（ＥＵＶ）を露光光とするリソグラフィにおいてその評価に用いられる。 In particular, the drawing evaluation mask blank 10 according to this embodiment is used for evaluation in lithography using extreme ultraviolet (EUV) light with a wavelength of about 0.2 to 100 nm, preferably about 13.5 nm, as exposure light.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、ＥＵＶ反射型マスクブランクスに対して用いられる。つまり、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、実際にはマスクとして用いられるものではなく、特に、上述した露光光に対して、反射性能を有している必要がない。
The
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、図１に示すように、基板１１と、基板１１上に形成された偽反射層１２と、偽反射層１２上に形成された保護層１３と、保護層１３上に形成されたバッファ層１４と、バッファ層１４上に形成された吸収体層１５と、吸収体層１５上に形成されたハードマスク層１６と、ハードマスク層１６上に形成されたレジスト層１７と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
基板１１は、石英基板（ガラス基板）とされる。
ガラス基板としては、ＥＵＶ照射に対して耐性の優れた材料が用いられ、例えば、石英ガラス基板を用いることができる。基板１１の大きさは特に制限されず、当該リソグラフィを用いて露光する基板（半導体基板、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイなどのＦＰＤ用基板等）に応じて適宜選定される。
The
The glass substrate is made of a material having excellent resistance to EUV radiation, such as a quartz glass substrate. The size of the
本実施形態では、基板１１として、一辺１００ｍｍ程度から、一辺２０００ｍｍ以上の矩形基板を適用可能であり、さらに、厚み１ｍｍ程度の基板を用いることができる。基板１１は、ＥＵＶマスクブランクスと同等の表面状態、例えば、０．１５ｎｍ ｒｍｓ以下、好ましくは０．１ｎｍ ｒｍｓ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下、好ましくは７０ｎｍ以下の平坦度を有していることができる。
In this embodiment, a rectangular substrate with sides of about 100 mm to 2000 mm or more can be used as the
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０において、基板１１として石英ガラスを採用した場合には、より波長の長い露光光で使用されているマスクブランクスと同等の特性を有するものとすることができる。これにより、基板調達コスト、および基板の前工程等における表面処理等の作業手順などを、従来と同等の条件にすることができ、基板の扱いを容易化することができる。
When quartz glass is used as the
なお、本実施形態に係る基板１１は、反射型マスクブランクスの評価に適応可能なものなので、透明性は重視されない。また、本実施形態に係る基板１１は、ＥＵＶを用いた反射型マスクブランクスと同様に、ゼロ膨張ガラス（ゼロ膨張基板）としてもよい。
ここで、ゼロ膨張ガラスとは、ＥＵＶ照射によって、温度が上昇した場合でも、リソグラフィにおける熱膨張の影響が大きくないものを選択する。
Since the
Here, the zero expansion glass is selected from those which are not significantly affected by thermal expansion during lithography even when the temperature rises due to EUV irradiation.
具体的には、基板１１は、露光時の温度において、低熱膨張係数（０±１．０×１０－７／℃であることが好ましく、より好ましくは０±０．３×１０－７／℃、さらに好ましくは０±０．２×１０－７／℃、さらに好ましくは０±０．１×１０－７／℃、特に好ましくは０±０．０５×１０－７／℃）を有することができる。また、平滑性、平坦性、およびマスクブランクまたはマスクパターン形成後のＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。
Specifically, the
基板１１としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス等を用いることができるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス、石英ガラス、シリコン、金属などの基板を用いることもできる。また基板上に応力補正膜のような膜を成膜してもよい。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ－Ｎｉ系合金）などが挙げられる。
The
基板１１は、高い平滑性と平坦度を備えた基板が好ましい。特に、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面（１０μｍ角エリアでの平滑性）と、１００ｎｍ以下の平坦度（１４２ｍｍ角エリアでの平坦度）を有することが好ましい。また、基板１１は、その上に形成される膜の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
The
なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。また平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値で、基板表面を基準として最小自乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。 The unit of smoothness, Rms, is the root-mean-square roughness and can be measured with an atomic force microscope. Flatness is a value that indicates the surface warpage (amount of deformation) indicated by TIR (Total Indicated Reading), and is the absolute value of the difference in height between the highest point on the substrate surface above the focal plane and the lowest point on the substrate surface below the focal plane, with the focal plane being a plane determined by the least squares method with the substrate surface as the reference.
偽反射層１２は、描画評価用マスクブランクス１０として、ＥＵＶ用マスクブランクスの多層反射膜と同じ元素を含む単層膜とされる。ＥＵＶ用マスクブランクスの多層反射膜は、ＥＵＶ光に対する一種のブラッグ反射ミラーである。
The false
つまり、偽反射層１２は、多層反射膜と同じＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｒｈ／Ｓｉ、Ｐｔ／Ｓｉ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕなどの元素の組み合わせからなる単層膜も用いることができる。偽反射層１２は、モリブデンとシリコンを含む単層膜であることができる。
これは、多層反射膜と同じ元素を含む膜とすることで、描画性能評価におけるＥＢ露光時の電子ビームの後方散乱量と範囲が多層反射膜と同等となり、近接効果補正の修正を最小限にするという条件をみたすことができるためである。
That is, the false
This is because by using a film containing the same elements as the multilayer reflective film, the amount and range of backscattering of the electron beam during EB exposure in the drawing performance evaluation becomes equivalent to that of the multilayer reflective film, thereby meeting the condition of minimizing the need for proximity effect correction.
ここで、偽反射層１２は、多層反射膜と同じ元素を含む単層膜であることが好ましいため、例えば、Ｍｏ／Ｓｉとされた場合、モリブデンとシリコン以外の不純物が含有されないことが好ましい。具体的には、モリブデンとシリコン以外の不純物濃度が、２０ｐｐｍ（酸素、カーボン以外）以下とされることが好ましい。
Here, the false
偽反射層１２の膜厚としては、１０ｎｍ～１００ｎｍ、より好ましくは、２５ｎｍ～４０ｎｍとすることができる。これは、ハードマスク層１６の膜厚が薄いためにハードマスク層１６自体のＣＤ－ＳＥＭによるパターン寸法の評価精度が低く、パターニングしたハードマスク層１６で偽反射層１２をエッチングしてパターン寸法を評価することがあるため、ハードマスク層１６と偽反射層１２とのエッチング選択比で規定される膜厚比を一定に保つという条件を満たすためである。したがって、上記の範囲よりも膜厚が小さい場合には、評価精度が低下するという不具合があるため好ましくなく、上記の範囲よりも膜厚が大きい場合には、エンドポイント前にハードマスク層１６が消失し、パターン形状の劣化が発生するという不具合があるため好ましくない。
The thickness of the false
単層である偽反射層１２は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で基板１１上に形成することができる。
The single-layer false
単層である偽反射層１２としては、厚さ方向に組成が傾斜していることもできる。例えば、偽反射層１２における最上面、つまり、基板１１から最も離間する向きにＳｉ濃度が上昇するように傾斜していてもよい。この場合、後述するように、保護層１３やバッファ層１４を設けないことができる。
The single layer of the false
反射型マスクブランクスにおける保護膜は、多層反射膜表面およびその近傍が、保管時に自然酸化されたり洗浄時に酸化されたりするのを防止するため、多層反射膜上に保護膜を設けることができる。 In reflective mask blanks, a protective film can be provided on the multilayer reflective film to prevent the surface of the multilayer reflective film and its vicinity from natural oxidation during storage or oxidation during cleaning.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０における保護層１３は、反射型マスクブランクスにおける保護膜と同等のものとされる。保護層１３は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、又は、ルテニウム（Ｒｕ）と、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、ランタン（Ｌａ）から選ばれる少なくとも１種とを含有するルテニウム化合物からなることや、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃ、ＳｉＣ、あるいはこれら元素の混合物、あるいはこれら元素に窒素やボロンなどを添加したものなどを用いることができる。
The
保護層１３としてＲｕを用いた場合、後述するバッファ膜の機能を兼ねることができるため、バッファ層１４を設けないこともできる。この場合、Ｒｕ膜は、２ｎｍ～３ｎｍ、２．５ｎｍ程度とすることができる。
また保護層１３としてＳｉを用いた場合は、偽反射層１２の最上面をＳｉとすることによって、偽反射層１２の最上面を保護層１３として機能させることができる。その場合、Ｓｉの保護層１３を設けないこともできる。なお、偽反射層１２の最上面におけるＳｉ膜が保護膜としての役割も果たすためには、Ｓｉの膜厚が、４．５ｎｍより厚い５～１５ｎｍであることが好ましい。
When Ru is used as the
When Si is used as the
また、保護層１３としてＳｉ膜を成膜した後、該Ｓｉ膜上に保護層１３とバッファ層１４とを兼ねるＲｕ膜を成膜してもよい。
なお、保護層１３やバッファ層１４などの膜は、必ずしも１層である必要はなく、２層以上であってもよい。さらに、保護層１３やバッファ層１４などの膜は、膜厚方向の濃度傾斜があってもよい。また、保護層１３やバッファ層１４などの膜は、上記以外の不純物を含むこともできる。
Alternatively, after a Si film is formed as the
The films such as the
なお、保護膜では、多層反射膜上に設けた場合、保護膜表面におけるＥＵＶ光の反射率の最大値が次の範囲を満たす必要がある。すなわち、保護膜表面におけるＥＵＶ光の反射率の最大値が６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。したがって、保護層１３もこの条件を満たすことが好ましい。
When the protective film is provided on a multilayer reflective film, the maximum reflectance of EUV light on the protective film surface must satisfy the following range. That is, the maximum reflectance of EUV light on the protective film surface is preferably 60% or more, and more preferably 65% or more. Therefore, it is preferable that the
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０におけるバッファ層１４は、反射型マスクブランクスにおけるバッファ膜と同等のものとされる。
バッファ層１４は、吸収体層１５とエッチング特性が異なるものとされる。バッファ層１４は、反射型マスクブランクスにおけるバッファ膜と同等のものとされる。バッファ膜は、吸収体膜のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによる多層反射膜のダメージを防止可能なものとされる。
The
The
バッファ層１４は、該吸収体膜とエッチング特性が異なるクロム（Ｃｒ）を含有するクロム系膜とすることができる。クロム系とされるバッファ膜は、高い平滑性が得られ、その上に形成される吸収体膜表面も高い平滑性が得られるので、パターンぼけを減少するものである。
The
バッファ膜の材質としては、吸収膜のエッチングプロセスによる影響を受けにくい、つまり、このエッチング速度が吸収膜よりも遅く、しかも、このエッチングプロセスによるダメージを受けにくい物質が選択される。
バッファ層１４は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で保護層１３上に形成することができる。
The material of the buffer film is selected to be less susceptible to the etching process of the absorbing film, that is, to have an etching rate slower than that of the absorbing film and to be less susceptible to damage by this etching process.
The
バッファ膜の材質としては、たとえばＣｒ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｔａ及びこれらの窒化物、ならびにＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３やこれらの混合物が例示される。これらの中でも、Ｒｕ、ＣｒＮおよびＳｉＯ２が好ましく、ＣｒＮおよびＲｕがより好ましく、保護膜とバッファ膜の機能を兼ね備えるため、特にＲｕが好ましい。
バッファ膜の膜厚は、１～６０ｎｍ、特に１～１０ｎｍが好ましく、さらには１～５ｎｍであることが好ましい。
Examples of materials for the buffer film include Cr, Al, Ru, Ta, and their nitrides, as well as SiO2 , Si3N4 , Al2O3 , and mixtures thereof. Among these, Ru, CrN, and SiO2 are preferred, CrN and Ru are more preferred, and Ru is particularly preferred because it combines the functions of a protective film and a buffer film.
The thickness of the buffer film is preferably 1 to 60 nm, more preferably 1 to 10 nm, and even more preferably 1 to 5 nm.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０における吸収体層１５は、反射型マスクブランクスにおける吸収体膜と同等のものとされる。
吸収体層１５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、タンタル（Ｔａ）単体又はＴａを主成分とする材料を好ましく用いることができる。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、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくとも何れかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、ＴａとＧｅとＮを含む材料、等を用いることができる。
The
The
Examples of materials containing Ta as a main component include materials containing Ta and B, materials containing Ta and N, materials containing Ta and B and further containing at least one of O and N, materials containing Ta and Si, materials containing Ta, Si and N, materials containing Ta and Ge, materials containing Ta, Ge and N, etc.
ＴａにＢやＳｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。また、ＴａにＮや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という効果が得られる。
この中でも特に好ましい材料として、例えば、ＴａとＢを含む材料（組成比Ｔａ／Ｂが８．５／１．５～７．５／２．５の範囲である）、ＴａとＢとＮを含む材料（Ｎが５～３０at％であり、残りの成分を１００とした時、Ｂが１０～３０at％）が挙げられる。これらの材料の場合、容易に微結晶或いはアモルファス構造を得ることができ、良好な平滑性と平坦性が得られる。
Adding B, Si, Ge, etc. to Ta makes it easy to obtain an amorphous material and improves smoothness. Also, adding N or O to Ta improves resistance to oxidation, which has the effect of improving stability over time.
Particularly preferred materials among these include, for example, a material containing Ta and B (with a composition ratio of Ta/B in the range of 8.5/1.5 to 7.5/2.5) and a material containing Ta, B and N (with N being 5 to 30 at % and B being 10 to 30 at % when the remaining components are taken as 100). With these materials, a microcrystalline or amorphous structure can be easily obtained, and good smoothness and flatness can be obtained.
このようなＴａ単体又はＴａを主成分とする吸収体膜は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。例えば、ＴａＢＮ膜の場合、タンタルとホウ素を含むターゲットを用い、窒素を添加したアルゴンガスを用いたスパッタリング法で成膜することができる。スパッタ法で形成した場合には、スパッタターゲットに投入するパワーや投入ガス圧力を変化させることにより内部応力を制御できる。また、室温程度の低温での形成が可能であるので、多層反射膜等への熱の影響を少なくすることができる。 Such absorber films consisting of Ta alone or Ta as the main component are preferably formed by a sputtering method such as magnetron sputtering. For example, in the case of a TaBN film, a target containing tantalum and boron is used, and the film can be formed by a sputtering method using argon gas with added nitrogen. When formed by a sputtering method, the internal stress can be controlled by changing the power input to the sputtering target or the input gas pressure. In addition, since it can be formed at a low temperature of about room temperature, the thermal effect on the multilayer reflective film, etc. can be reduced.
吸収体層１５に対しては、Ｔａを主成分とする材料以外で、例えば、ＷＮ、ＴｉＮ、Ｔｉ等の材料が挙げられる。
なお、吸収体層１５は、複数層の積層構造としてもよい。
吸収体層１５の膜厚は、露光光である例えばＥＵＶ光が十分に吸収できる厚みであればよいが、３０～１００ｎｍ程度にできる。
Examples of materials for the
The
The thickness of the
反射型マスクブランクスにおける吸収体膜に特に要求される特性は、多層反射膜との関係で（該多層反射膜上に保護膜が形成されている場合は該保護膜との関係で）、ＥＵＶ反射光の光学コントラストが十分高くなることである。上記の特性を達成するには、吸収体膜表面におけるＥＵＶ光の反射率をきわめて低くすることが好ましい。しかし、吸収体膜の膜厚を薄くすることが求められている。 The characteristic that is particularly required for the absorber film in a reflective mask blank is that the optical contrast of the reflected EUV light is sufficiently high in relation to the multilayer reflective film (or in relation to the protective film if a protective film is formed on the multilayer reflective film). To achieve the above characteristic, it is preferable to make the reflectance of EUV light on the absorber film surface extremely low. However, it is required to make the absorber film thin.
これにより、吸収体膜表面におけるＥＵＶ光の反射率を低くすることのみで、ＥＵＶ反射光の光学コントラストを十分高くすることは現実的ではない。そこで、多層反射膜からの反射光との関係で位相シフトの原理を利用して、ＥＵＶ反射光の光学コントラストを十分高くすることが好ましい。 As a result, it is not realistic to sufficiently increase the optical contrast of the reflected EUV light simply by lowering the reflectance of the EUV light on the absorber film surface. Therefore, it is preferable to sufficiently increase the optical contrast of the reflected EUV light by utilizing the principle of phase shift in relation to the reflected light from the multilayer reflective film.
多層反射膜からの反射光との関係で位相シフトの原理を利用するためには、吸収体膜からのＥＵＶ反射光の位相が、多層反射膜からのＥＵＶ反射光の位相と１７５～１８５度異なることが好ましい。
また、ＥＵＶ反射光の光学コントラストを十分高めるためには、吸収体膜からのＥＵＶ反射光と多層反射膜からのＥＵＶ反射光との位相差が、１７５～１８５度であることが好ましく、１７７～１８３度であることがさらに好ましい。
In order to utilize the principle of phase shift in relation to the light reflected from the multilayer reflective coating, it is preferable that the phase of the EUV light reflected from the absorber film differs from the phase of the EUV light reflected from the multilayer reflective coating by 175 to 185 degrees.
In order to sufficiently increase the optical contrast of the EUV reflected light, the phase difference between the EUV reflected light from the absorber film and the EUV reflected light from the multilayer reflective film is preferably 175 to 185 degrees, and more preferably 177 to 183 degrees.
吸収体膜は、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成される。ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。ここで、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料とは、当該材料中、Ｔａを４０ａｔ％（原子組成比％）以上含有する材料であればよい。吸収体膜は、好ましくは５０ａｔ％以上、より好ましくは５５ａｔ％以上、のタンタル（Ｔａ）を含有することが好ましい。 The absorber film is composed of a material with a high absorption coefficient for EUV light. As a material with a high absorption coefficient for EUV light, it is preferable to use a material mainly composed of tantalum (Ta). Here, a material mainly composed of tantalum (Ta) may be a material that contains 40 at% (atomic composition ratio %) or more of Ta. It is preferable that the absorber film contains 50 at% or more, and more preferably 55 at% or more of tantalum (Ta).
吸収体膜に用いるＴａを主成分とする材料は、Ｔａ以外にハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、水素（Ｈ）および窒素（Ｎ）からなる群より選ばれる少なくとも１成分を含有する。Ｔａ以外の上記の元素を含有する材料の具体例としては、例えば、ＴａＮ、ＴａＮＨ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮなどが挙げられる。 The material used for the absorber film, which is mainly composed of Ta, contains at least one component selected from the group consisting of hafnium (Hf), silicon (Si), zirconium (Zr), germanium (Ge), boron (B), hydrogen (H) and nitrogen (N) in addition to Ta. Specific examples of materials containing the above elements other than Ta include TaN, TaNH, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiN, TaB, TaBN, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, and TaZrN.
吸収体膜中には、酸素（Ｏ）を含まないことが好ましい。吸収体膜中のＯの含有率が２５ａｔ％未満であることが好ましい。吸収体膜中の酸素の含有率は、１５ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以下であることがより好ましく、５ａｔ％以下であることがさらに好ましい。
吸収体膜の厚さは、露光光である例えばＥＵＶ光が十分に吸収できる厚みであればよく、１ｎｍ～１００ｎｍ程度、または、１ｎｍ～６０ｎｍであることが好ましい。吸収体膜の厚さは、より好ましく３ｎｍ～５６ｎｍである。
The absorber film preferably does not contain oxygen (O). The content of O in the absorber film is preferably less than 25 at %. The content of oxygen in the absorber film is preferably 15 at % or less, more preferably 10 at % or less, and further preferably 5 at % or less.
The thickness of the absorber film may be any thickness that can sufficiently absorb the exposure light, for example, EUV light, and is preferably about 1 nm to 100 nm, or 1 nm to 60 nm, and more preferably 3 nm to 56 nm.
ハードマスク層１６は、レジスト層１７とともに、吸収体層１５他のパターニングにおけるマスクとして作用する。
具体的には、ハードマスク層１６は、レジスト層１７をマスクとしてパターニングされハードマスクパターン１６ｐが形成される。ハードマスクパターン１６ｐは、吸収体層１５他のパターニングにおけるマスクとして作用する。
The
Specifically, the
このため、ハードマスク層１６は、吸収体層１５他のパターニングにおけるマスクとして作用可能な材質から形成される。ハードマスク層１６は、吸収体層１５のエッチングにおけるエッチャントに対して、耐性を有する材質からなる。
具体的には、ハードマスク層１６は、クロム（Ｃｒ）を含有する。また、ハードマスク層１６は、クロム以外の組成として、酸素、炭素等の含有率が１０ａｔｍ％以下、より好ましくは、酸素、炭素等の含有率が５ａｔｍ％以下に設定される。
For this reason, the
Specifically, the
この場合、ハードマスク層１６の厚さは、１～２０ｎｍという厚みであればよく、１～１０ｎｍ程度、または、３～５ｎｍであることが好ましい。
ハードマスク層１６は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で吸収体層１５上に形成することができる。
In this case, the thickness of the
The
また、ハードマスク層１６は、クロム（Ｃｒ）に変えて、Ｔｉを含有するものとしてもよい。
この場合、不純物としての酸素、炭素等の含有率が１０ａｔｍ％以下、より好ましくは、酸素、炭素等の含有率が５ａｔｍ％以下に設定される。
Moreover, the
In this case, the content of oxygen, carbon, etc. as impurities is set to 10 atomic % or less, more preferably, the content of oxygen, carbon, etc. is set to 5 atomic % or less.
この場合、ハードマスク層１６の厚さは、１～２０ｎｍという厚みであればよく、１～１０ｎｍ程度、または、３～５ｎｍであることが好ましい。
ハードマスク層１６は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で吸収体層１５上に形成することができる。
In this case, the thickness of the
The
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０においては、偽反射層１２と保護層１３との間に、熱拡散抑制膜に対応する膜を設けることもできる。
熱拡散抑制膜は、反射型マスクブランクスにおいて、屈折率（ｎ）が０．９０よりも大きく、且つ、消衰係数（ｋ）が－０．０２０よりも小さい材料からなることができる。
In the
In the reflective mask blank, the thermal diffusion suppressing film can be made of a material having a refractive index (n) of more than 0.90 and an extinction coefficient (k) of less than −0.020.
ここで、ルテニウム又はルテニウム化合物からなる保護膜と多層反射膜との間に熱拡散抑制膜を設ける。これにより、保護膜成膜時やその後の加熱処理（多層反射膜の応力低減のための加熱処理や、レジスト膜のプリベーク処理、露光、洗浄等）による保護膜と多層反射膜最上層のＳｉ膜との拡散層の形成を好適に抑制することができる。従って、拡散層による反射率の低下が発生しない。また、上記保護膜と多層反射膜との間に上記熱拡散抑制膜を設けることで、より高反射率が得られ、光学特性（反射率）を向上できる。 Here, a thermal diffusion suppression film is provided between the protective film made of ruthenium or a ruthenium compound and the multilayer reflective film. This makes it possible to effectively suppress the formation of a diffusion layer between the protective film and the Si film that is the top layer of the multilayer reflective film, which is caused during the formation of the protective film or during subsequent heating treatments (heating treatments for reducing stress in the multilayer reflective film, pre-baking treatments of the resist film, exposure, cleaning, etc.). Therefore, no reduction in reflectance occurs due to the diffusion layer. Furthermore, by providing the thermal diffusion suppression film between the protective film and the multilayer reflective film, a higher reflectance can be obtained, and the optical characteristics (reflectance) can be improved.
熱拡散抑制膜は、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、チタン（Ｔｉ）、ランタン（Ｌａ）から選ばれる少なくとも１種からなる金属、又は、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、チタン（Ｔｉ）、ランタン（Ｌａ）から選ばれる少なくとも１種と、酸素（Ｏ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）から選ばれる少なくとも１種とを含有する化合物からなることができる。 The thermal diffusion suppression film can be made of at least one metal selected from molybdenum (Mo), niobium (Nb), zirconium (Zr), yttrium (Y), titanium (Ti), and lanthanum (La), or a compound containing at least one selected from molybdenum (Mo), niobium (Nb), zirconium (Zr), yttrium (Y), titanium (Ti), and lanthanum (La) and at least one selected from oxygen (O), boron (B), nitrogen (N), carbon (C), and silicon (Si).
あるいは、熱拡散抑制膜が、炭素（Ｃ）、又は、炭素（Ｃ）と、酸素（Ｏ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、珪素（Ｓｉ）から選ばれる少なくとも１種とを含有する化合物からなることができる。
熱拡散抑制膜は、酸素（Ｏ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、珪素（Ｓｉ）から選ばれる少なくとも１種を含有する化合物からなることもできる。
Alternatively, the thermal diffusion suppression film may be made of carbon (C) or a compound containing carbon (C) and at least one element selected from oxygen (O), boron (B), nitrogen (N) and silicon (Si).
The thermal diffusion suppressing film may be made of a compound containing at least one element selected from the group consisting of oxygen (O), boron (B), nitrogen (N) and silicon (Si).
熱拡散抑制膜の膜厚は、０．５～２．５ｎｍであることができる。
熱拡散抑制膜は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で吸収体層１５上に形成することができる。
The thermal diffusion suppression film may have a thickness of 0.5 to 2.5 nm.
The thermal diffusion suppressing film can be formed on the
レジスト層１７は、電子線用レジストとすることができる。具体的には、レジスト層１７は、ポリスチレン樹脂誘導体とすることができる。電子線用レジストとされたレジスト層１７は、塗布形成される。レジスト層１７にはベーキングを施すこともできる。
この場合、レジスト層１７の厚さは、１～２０ｎｍという厚みであればよく、１～１０ｎｍ程度、または、３～１０ｎｍであることが好ましい。
あるいは、レジスト層１７とハードマスク層１６との合計で４０ｎｍ～１００ｎｍとすることができる。
The resist
In this case, the thickness of the resist
Alternatively, the combined thickness of the resist
次に、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０による評価工程を説明する。
図２は、本実施形態における描画評価用マスクブランクスを用いた描画評価方法を示す断面図である。
Next, an evaluation process using the patterning evaluation mask blank 10 according to this embodiment will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a pattern evaluation method using a pattern evaluation mask blank in this embodiment.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０の各層の材料及び形成方法については上述したとおりである。
そして、図２に模式的に示すように、この描画評価用マスクブランクス１０の吸収体層１５に所定の転写パターンを形成する。まず、吸収体層１５上に形成されたレジスト層１７に、電子線描画機を用いて描画し、これを現像して、所定のレジストパターン１７ｐを形成する。
The materials and formation methods of each layer of the patterning evaluation mask blank 10 according to this embodiment are as described above.
2, a predetermined transfer pattern is formed on the
形成されたレジストパターン１７ｐをマスクとして、ハードマスク層１６をドライエッチングして、所定の転写パターンを有するハードマスクパターン１６ｐを形成する。ハードマスク層１６がＣｒを主成分とする材料からなる場合、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。Ｃｒ系材料からなるハードマスク層１６の場合は、塩素と酸素を含む混合ガスでのドライエッチングを用いることができる。
The
形成されたレジストパターン１７ｐおよびハードマスクパターン１６ｐをマスクとして、吸収体層１５をドライエッチングして、所定の転写パターンを有する吸収体層パターン１５ｐを形成する。吸収体層１５がＴａを主成分とする材料からなる場合、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
Using the formed resist
形成されたレジストパターン１７ｐおよびハードマスクパターン１６ｐをマスクとして、バッファ層１４をドライエッチングして、所定の転写パターンを有するバッファ層パターン１４ｐを形成する。バッファ層１４がＴａを主成分とする材料からなる場合、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
Using the formed resist
なお、熱濃硫酸等を用いて、吸収体層パターン１５ｐ上に残ったレジストパターン１７ｐを除去して、偽マスク１０ｐを作製する。
The resist
ここで、描画評価として、吸収体層パターン１５ｐが設計通りに形成されているかどうかの検査をＣＤ－ＳＥＭでおこなう。ここで、ＥＵＶの回折光によるパターン寸法評価は、吸収体層と積層反射層との反射率差が大きいことで可能となる。このため、偽反射層の評価では従来のＣＤ－ＳＥＭ評価をおこなう。
Here, as a drawing evaluation, a CD-SEM is used to check whether the
また、描画評価として、ハードマスクパターン１６ｐが設計通りに形成されているかどうかの検査をＣＤ－ＳＥＭでおこなう。
In addition, as a drawing evaluation, a CD-SEM is used to inspect whether the
さらに、レジスト層１７とハードマスク層１６との密着性に対する評価をおこなう。この場合、描画、現像後のレジストをＳＥＭ観察し、パターン消失や倒れがないか評価するという手法を用いることができる。
Furthermore, the adhesion between the resist
また、ＥＢ露光をおこなう場合における電子線に対するレジスト層１７の振る舞いの評価をおこなう。この場合、通常の積層反射膜で使用するＥＢ露光の近接効果補正を用いて描画、現像後を行い、ハードマスクパターン１６ｐのパターン寸法を測定し、設計値との差異を比較するという手法を用いることができる。
The behavior of the resist
また、ＥＢ露光をおこなう場合における電子線に対するハードマスク層１６の振る舞いの評価をおこなう。この場合、通常の積層反射膜で使用するＥＢ露光の近接効果補正を用いて描画、現像、ハードマスクをエッチング処理した後、形成されたハードマスクパターン１６ｐ寸法を測定し、設計値との差異を比較する。
The behavior of the
形成されたハードマスクパターン１６ｐをマスクとして、バッファ層１４をドライエッチングして、所定の転写パターンを有するバッファ層パターン１４ｐを形成する。バッファ層１４がＲｕを主成分とする材料からなる場合、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。
Using the formed
なお、バッファ層パターン１４ｐを形成しないこともできる。バッファ層１４を除去しなくても必要な反射率が得られる反射型マスクの製造における描画評価をおこなう場合には、バッファ層１４を吸収体層１５と同様のパターン状に加工せず、保護層を備えた偽反射層１２上に残すこともできる。
なお、ハードマスクパターン１６ｐを除去してもよい。Ｃｒ系材料からなるハードマスク層１６の場合は、塩素と酸素を含む混合ガスでのドライエッチングを用いることができる。
In addition, it is also possible not to form the
The
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０においては、多層反射膜を形成することがないため、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、形成するレジスト層１７とハードマスク層１６との密着性を評価することができる。
In the
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。 In addition, as a drawing characteristic, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of reflective mask blanks used in actual EUV lithography.
さらに、本実施形態における描画評価用マスクブランクス１０では、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本実施形態の描画評価用マスクブランクス１０では、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
Furthermore, in the
本実施形態においては、描画評価をおこなうことが可能であれば、上記の構成に限定されない。例えば、反射型マスクブランクスにおける層構成において、偽反射層１２が多層反射膜と同じ元素で形成される単層膜とされて、かつ、描画評価に必要な層構成であれば、他の膜構成も可能である。
また、レジスト層１７を形成しないこともできる。
In this embodiment, as long as it is possible to perform drawing evaluation, it is not limited to the above configuration. For example, in the layer configuration of the reflective mask blank, as long as the false
Also, the resist
以下、本発明に係る描画評価用マスクブランクスの第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図３は、本実施形態における描画評価用マスクブランクスを示す断面図である。図において、符号１０は描画評価用マスクブランクスである。
Hereinafter, a second embodiment of a mask blank for patterning evaluation according to the present invention will be described with reference to the drawings.
3 is a cross-sectional view showing a mask blank for patterning evaluation in this embodiment. In the figure,
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、描画性能を評価するための偽マスクブランクスとされる。つまり、マスクブランクスにおけるパターンニング、すなわち、マスクブランクスからマスクを製造する際におこなわれる描画工程をおこなう際に、その描画性能を評価する。
The
特に、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、波長が０．２～１００ｎｍ程度、好ましくは、１３．５ｎｍ程度の極紫外光（ＥＵＶ）を露光光とするリソグラフィにおいてその評価に用いられる。 In particular, the drawing evaluation mask blank 10 according to this embodiment is used for evaluation in lithography using extreme ultraviolet (EUV) light with a wavelength of about 0.2 to 100 nm, preferably about 13.5 nm, as exposure light.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、ＵＥＶ反射型マスクブランクスに対して用いられる。つまり、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、実際にはマスクとして用いられるものではなく、特に、上述した露光光に対して、反射性能を有している必要がない。
The
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０は、図１に示すように、基板１１と、基板１１上に形成された偽反射層１２と、偽反射層１２上に形成されたハードマスク層１６と、ハードマスク層１６上に形成されたレジスト層１７と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
基板１１は、石英基板（ガラス基板）とされる。
ガラス基板としては、ＵＥＶ照射に対して耐性の優れた材料が用いられ、例えば、石英ガラス基板を用いることができる。基板１１の大きさは特に制限されず、当該リソグラフィを用いて露光する基板（半導体基板、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイなどのＦＰＤ用基板等）に応じて適宜選定される。
The
The glass substrate is made of a material having excellent resistance to UEV radiation, such as a quartz glass substrate. The size of the
本実施形態では、基板１１として、一辺１００ｍｍ程度から、一辺２０００ｍｍ以上の矩形基板を適用可能であり、さらに、厚み１ｍｍ程度の基板を用いることができる。基板１１は、ＥＵＶマスクブランクスと同等の表面状態、例えば、０．１５ｎｍ ｒｍｓ以下、好ましくは０．１ｎｍ ｒｍｓ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下、好ましくは７０ｎｍ以下の平坦度を有していることができる。
In this embodiment, a rectangular substrate with sides of about 100 mm to 2000 mm or more can be used as the
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０において、基板１１として石英ガラスを採用した場合には、より波長の長い露光光で使用されているマスクブランクスと同等の特性を有するものとすることができる。これにより、基板調達コスト、および基板の前工程等における表面処理等の作業手順などを、従来と同等の条件にすることができ、基板の扱いを容易化することができる。
When quartz glass is used as the
なお、本実施形態に係る基板１１は、反射型マスクブランクスの評価に適応可能なものなので、透明性は重視されない。また、本実施形態に係る基板１１は、ＵＥＶを用いた反射型マスクブランクスと同様に、ゼロ膨張ガラスとしてもよい。
ここで、ゼロ膨張ガラスとは、ＵＥＶ照射によって、温度が上昇した場合でも、リソグラフィにおける熱膨張の影響が大きくないものを選択する。
Since the
Here, the zero expansion glass is selected from those that are not significantly affected by thermal expansion during lithography even when the temperature rises due to UEV irradiation.
具体的には、基板１１は、露光時の温度において、低熱膨張係数（０±１．０×１０－７／℃であることが好ましく、より好ましくは０±０．３×１０－７／℃、さらに好ましくは０±０．２×１０－７／℃、さらに好ましくは０±０．１×１０－７／℃、特に好ましくは０±０．０５×１０－７／℃）を有することができる。また、平滑性、平坦性、およびマスクブランクまたはマスクパターン形成後のＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。
Specifically, the
基板１１としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス等を用いることができるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス、石英ガラス、シリコン、金属などの基板を用いることもできる。また基板上に応力補正膜のような膜を成膜してもよい。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ－Ｎｉ系合金）などが挙げられる。
The
基板１１は、高い平滑性と平坦度を備えた基板が好ましい。特に、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面（１０μｍ角エリアでの平滑性）と、１００ｎｍ以下の平坦度（１４２ｍｍ角エリアでの平坦度）を有することが好ましい。また、基板１１は、その上に形成される膜の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
The
なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。また平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値で、基板表面を基準として最小自乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。 The unit of smoothness, Rms, is the root-mean-square roughness and can be measured with an atomic force microscope. Flatness is a value that indicates the surface warpage (amount of deformation) indicated by TIR (Total Indicated Reading), and is the absolute value of the difference in height between the highest point on the substrate surface above the focal plane and the lowest point on the substrate surface below the focal plane, with the focal plane being a plane determined by the least squares method with the substrate surface as the reference.
偽反射層１２は、描画評価用マスクブランクス１０として、ＥＵＶ用マスクブランクスの多層反射膜と同じ元素を含む単層膜とされる。ＥＵＶ用マスクブランクスの多層反射膜は、ＥＵＶ光に対する一種のブラッグ反射ミラーである。
The false
つまり、偽反射層１２は、多層反射膜と同じＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｒｈ／Ｓｉ、Ｐｔ／Ｓｉ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕなどの元素の組み合わせからなる単層膜も用いることができる。偽反射層１２は、モリブデンとシリコンを含む単層膜であることができる。
これは、多層反射膜と同じ元素を含む膜とすることで、描画性能評価におけるＥＢ露光時の電子ビームの後方散乱量と範囲を多層反射膜と同等にすることで、近接効果補正の影響を最小限にするという条件をみたすことができるためである。
That is, the false
This is because by using a film containing the same elements as the multilayer reflective film, the amount and range of backscattering of the electron beam during EB exposure in the drawing performance evaluation can be made equivalent to that of the multilayer reflective film, thereby meeting the condition of minimizing the influence of proximity effect correction.
ここで、偽反射層１２は、多層反射膜と同じ元素を含む単層膜であることが好ましいため、例えば、Ｍｏ／Ｓｉとされた場合、モリブデンとシリコン以外の不純物が含有されないことが好ましい。具体的には、モリブデンとシリコン以外の不純物濃度が、２０ｐｐｍ（酸素、カーボン以外）以下とされることが好ましい。
Here, the false
偽反射層１２の膜厚としては、１０ｎｍ～５０ｎｍより好ましくは、２５ｎｍ～３５ｎｍとすることができる。これは、ハードマスク層１６の膜厚が薄いためにハードマスク層１６自体のＣＤ－ＳＥＭによるパターン寸法の評価精度が低く、パターニングしたハードマスク層１６で偽反射層１２をエッチングしてパターン寸法を評価することがあるため、ハードマスク層１６と偽反射層１２とのエッチング選択比で規定される膜厚比を一定に保つという条件を満たすためである。したがって、上記の範囲よりも膜厚が小さい場合には、ＣＤ－ＳＥＭによる評価精度が低下するという不具合があるため好ましくなく、上記の範囲よりも膜厚が大きい場合には、エンドポイント前にハードマスク層１６が消失し、パターン形状の劣化が発生するという不具合があるため好ましくない。
The thickness of the false
単層である偽反射層１２は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で基板１１上に形成することができる。
The single-layer false
単層である偽反射層１２としては、厚さ方向に組成が傾斜していることもできる。例えば、偽反射層１２における最上面、つまり、基板１１から最も離間する向きにＳｉ濃度が上昇するように傾斜していてもよい。
The single layer of the false
ハードマスク層１６は、レジスト層１７とともに、ＥＵＶ反射型マスクブランクスにおける吸収体膜等のパターニングにおけるマスクとして作用する。
具体的には、ハードマスク層１６は、レジスト層１７をマスクとしてパターニングされハードマスクパターン１６ｐが形成される。ハードマスクパターン１６ｐは、吸収体膜等のパターニングにおけるマスクとして作用する。
The
Specifically, the
このため、ハードマスク層１６は、ＥＵＶ反射型マスクブランクスにおける吸収体膜等のパターニングにおけるマスクとして作用可能な材質から形成される。ハードマスク層１６は、ＥＵＶ反射型マスクブランクスにおける吸収体膜等のエッチングにおけるエッチャントに対して、耐性を有する材質からなる。
具体的には、ハードマスク層１６は、クロム（Ｃｒ）を含有する。また、ハードマスク層１６は、クロム以外の組成として、酸素、炭素等の含有率が１０ａｔｍ％以下、より好ましくは、酸素、窒素、炭素等の含有率が５ａｔｍ％以下に設定される。
For this reason, the
Specifically, the
この場合、ハードマスク層１６の厚さは、１～２０ｎｍという厚みであればよく、１～１０ｎｍ程度、または、３～５ｎｍであることが好ましい。
ハードマスク層１６は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で偽反射層１２上に形成することができる。
In this case, the thickness of the
The
また、ハードマスク層１６は、クロム（Ｃｒ）に変えて、Ｔｉを含有するものとしてもよい。
この場合、不純物としての酸素、窒素、炭素等の含有率が１０ａｔｍ％以下、より好ましくは、酸素、窒素、炭素等の含有率が５ａｔｍ％以下に設定される。
Moreover, the
In this case, the content of oxygen, nitrogen, carbon, etc. as impurities is set to 10 atomic % or less, more preferably, the content of oxygen, nitrogen, carbon, etc. is set to 5 atomic % or less.
この場合、ハードマスク層１６の厚さは、１～２０ｎｍという厚みであればよく、１～１０ｎｍ程度、または、３～５ｎｍであることが好ましい。
ハードマスク層１６は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で吸収体層１５上に形成することができる。
In this case, the thickness of the
The
レジスト層１７は、電子線用レジストとすることができる。具体的には、レジスト層１７は、ポリスチレン樹脂誘導体とすることができる。電子線用レジストとされたレジスト層１７は、塗布形成される。レジスト層１７にはベーキングを施すこともできる。
この場合、レジスト層１７の厚さは、２０～６０ｎｍという厚みであればよく、または、４０～５０ｎｍであることが好ましい。
The resist
In this case, the thickness of the resist
次に、本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０による評価工程を説明する。
図４は、本実施形態における描画評価用マスクブランクスを用いた描画評価工程を示す断面図である。
Next, an evaluation process using the patterning evaluation mask blank 10 according to this embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a patterning evaluation process using a mask blank for patterning evaluation in this embodiment.
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０の各層の材料及び形成方法については上述したとおりである。
そして、図４に模式的に示すように、ハードマスク層１６上に形成されたレジスト層１７に、電子線描画機を用いて描画し、これを現像して、所定のレジストパターン１７ｐを形成する。
The materials and formation methods of each layer of the patterning evaluation mask blank 10 according to this embodiment are as described above.
Then, as shown in FIG. 4, the resist
形成されたレジストパターン１７ｐをマスクとして、ハードマスク層１６をドライエッチングして、所定の転写パターンを有するハードマスクパターン１６ｐを形成する。ハードマスク層１６がＣｒを主成分とする材料からなる場合、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることができる。Ｃｒ系材料からなるハードマスク層１６の場合は、塩素と酸素を含む混合ガスでのドライエッチングを用いることができる。
ハードマスク層１６のエッチングは、ＥＵＶ反射型マスクブランクスにおけるパターン形成される吸収帯膜等のアッチングに対応しておこなうことができる。
The
The etching of the
なお、熱濃硫酸等を用いて、ハードマスクパターン１６ｐ上に残ったレジストパターン１７ｐを除去して、偽マスク１０ｐを作製する。
The resist
ここで、描画評価として、ハードマスクパターン１６ｐが設計通りに形成されているかどうかの検査をおこなう。ハードマスクパターン１６ｐの検査には、例えばＣＤ－ＳＥＭを用いて、ハードマスクパターン１６ｐの形状を検出し、その結果を評価する。
Here, as a drawing evaluation, an inspection is performed to check whether the
また、レジスト層１７とハードマスク層１６との密着性に対する評価をおこなう。この場合、描画、現像後のレジストをＳＥＭ観察し、パターン消失や倒れがないか評価するという手法を用いることができる。
The adhesion between the resist
また、ＥＢ露光をおこなう場合における電子線に対するレジスト層１７の振る舞いの評価をおこなう。この場合、通常の積層反射膜で使用するＥＢ露光の近接効果補正を用いて描画、現像後のレジストのパターン寸法を測定し、設計値との差異を比較するという手法を用いることができる。
The behavior of the resist
本実施形態に係る描画評価用マスクブランクス１０においては、多層反射膜を形成することがなく描画評価として必要な最小構成を有しているため、構造が複雑で極めて厳しい製造条件が必要なＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスを用いることなく、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに対する描画性能を同等の精度・確度で評価することができる。具体的には、描画特性として、マスクブランクスからマスクとしてパターン形成をおこなう際に、形成するレジスト層１７とハードマスク層１６との密着性を評価することができる。
The
また、描画特性として、ＥＢ露光をおこなう場合における入射電子線に対する、後方散乱した電子の広がりとその量が、実際のＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスと同等であるか否かを評価することができる。 In addition, as a drawing characteristic, it is possible to evaluate whether the spread and amount of backscattered electrons relative to the incident electron beam when performing EB exposure are equivalent to those of reflective mask blanks used in actual EUV lithography.
さらに、本実施形態における描画評価用マスクブランクス１０では、欠陥仕様を満たした状態では形成時の困難性が高い多層反射膜を形成することがない。このため、本実施形態の描画評価用マスクブランクス１０では、ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクブランクスに比べて、製造工程を簡略化し、容易に製造することができ、製造時間と製造コストを低減して、容易に描画特性の評価をおこなうことができる。
Furthermore, in the
本実施形態においては、描画評価をおこなうことが可能であれば、上記の構成に限定されない。例えば、反射型マスクブランクスにおける層構成において、偽反射層１２が多層反射膜と同じ元素で形成される単層膜とされて、かつ、描画評価に必要な層構成であれば、他の膜構成も可能である。
In this embodiment, as long as it is possible to perform drawing evaluation, the configuration is not limited to the above. For example, in the layer configuration of the reflective mask blank, other film configurations are also possible as long as the false
以下、本発明にかかる実施例を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.
本発明における具体例として、描画評価用マスクブランクスにおける描画特性の評価試験について説明する。 As a specific example of the present invention, we will explain an evaluation test of the drawing characteristics of a mask blank for drawing evaluation.
＜実験例１＞
使用する基板は、石英ガラス基板（１５２ｍｍ角、厚さが６．３ｍｍ）である。この基板の熱膨張係数は０．２×１０－７／℃、ヤング率は６７ＧＰａである。そして、このガラス基板は機械研磨により、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。
<Experimental Example 1>
The substrate used is a quartz glass substrate (152 mm square, 6.3 mm thick). The thermal expansion coefficient of this substrate is 0.2×10 −7 /° C., and the Young's modulus is 67 GPa. This glass substrate is mechanically polished to have a smooth surface of 0.2 nm Rms or less and a flatness of 100 nm or less.
基板上に形成される偽反射層は、ＭｏＳｉ２単層膜とした。即ち、偽反射層は、ＭｏＳｉターゲットを使用し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により基板上に形成した。ＭｏＳｉ２膜を２０ｎｍに成膜し、最後に保護層としてＲｕターゲットを用いてＲｕ膜を５ｎｍ成膜した。 The false reflective layer formed on the substrate was a single layer of MoSi2. That is, the false reflective layer was formed on the substrate by DC magnetron sputtering using a MoSi target. A MoSi2 film was formed to a thickness of 20 nm, and finally a Ru film was formed to a thickness of 5 nm as a protective layer using a Ru target.
さらに、Ｒｕ膜上に、吸収体層として、ＴａとＢとＮを含む材料を３０ｎｍの厚さで形成した。ここで、Ｔａ及びＢを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）に窒素（Ｎ２）を１０％添加して、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。なお、成膜したＴａＢＮ膜の組成比は、Ｔａが０．８ａｔ％、Ｂが０．１ａｔ％、Ｎが０．１ａｔ％であった。 Furthermore, a material containing Ta, B, and N was formed on the Ru film as an absorber layer with a thickness of 30 nm. Here, a target containing Ta and B was used, and 10% nitrogen (N 2 ) was added to argon (Ar), and the film was formed by DC magnetron sputtering. The composition ratio of the formed TaBN film was 0.8 at % Ta, 0.1 at % B, and 0.1 at % N.
さらに、吸収体層として、ＴａとＢとＯを含む材料を１３ｎｍの厚さで形成した。ここで、Ｔａ及びＢを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）に窒素（Ｏ２）を１０％添加して、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。なお、成膜したＴａＢＯ膜の組成比は、Ｔａが０．８ａｔ％、Ｂが０．１ａｔ％、Ｏが０．１ａｔ％であった。 Furthermore, a material containing Ta, B, and O was formed as an absorber layer with a thickness of 13 nm. Here, a target containing Ta and B was used, and 10% nitrogen (O 2 ) was added to argon (Ar), and the film was formed by DC magnetron sputtering. The composition ratio of the formed TaBO film was 0.8 at % Ta, 0.1 at % B, and 0.1 at % O.
さらに、Ｔａを含む膜上に、ハードマスク層としてＣｒ単層膜を成膜し、その上に、レジスト層として、電子線描画用レジストを形成した。 Furthermore, a single layer of Cr was formed as a hard mask layer on the Ta-containing film, and a resist for electron beam lithography was formed on top of that as a resist layer.
次に、この描画評価用マスクブランクスを用いて、反射型マスクブランクからＥＵＶ露光用反射型マスクを作製する際における描画性能を評価した。ここで、デザインルールが０．０７μｍの１６Ｇｂｉｔ－ＤＲＡＭ用のパターンを形成する条件と同等の条件で、描画性能を評価した。 Next, using this mask blank for drawing evaluation, we evaluated the drawing performance when fabricating a reflective mask for EUV exposure from a reflective mask blank. Here, we evaluated the drawing performance under conditions equivalent to those for forming a pattern for a 16 Gbit-DRAM with a design rule of 0.07 μm.
まず、描画評価用マスクブランクス上のレジスト層に、電子線描画と現像によりレジストパターンを形成した。
このレジストパターンをマスクとして、塩素ガスを用いてハードマスク層をドライエッチングし、ハードマスクパターンを形成した。
このレジストパターンおよびハードマスクパターンをマスクとして、塩素ガスを用いて吸収体層をドライエッチングし、吸収体層パターンを形成した。
さらに、塩素と酸素の混合ガスを用いて、吸収体層パターンのない部分に残存しているバッファ層を吸収体層パターンに従ってドライエッチングして除去し、保護層、偽反射層を露出させ、偽マスクを得た。
First, a resist pattern was formed on the resist layer on the mask blank for patterning evaluation by electron beam patterning and development.
Using this resist pattern as a mask, the hard mask layer was dry etched with chlorine gas to form a hard mask pattern.
Using this resist pattern and the hard mask pattern as a mask, the absorber layer was dry etched with chlorine gas to form an absorber layer pattern.
Furthermore, the buffer layer remaining in the area where there was no absorber layer pattern was removed by dry etching according to the absorber layer pattern using a mixed gas of chlorine and oxygen, exposing the protective layer and the false reflective layer to obtain a false mask.
ここで、偽マスクに対する描画評価として、ハードマスクパターンが設計通りに形成されているかどうかの検査をおこなう。ハードマスクパターンの検査には、例えばＣＤ－ＳＥＭによって、ハードマスクパターンの形状を検出し、その結果を評価する。 Here, to evaluate the drawing of the fake mask, an inspection is performed to check whether the hard mask pattern is formed as designed. To inspect the hard mask pattern, for example, a CD-SEM is used to detect the shape of the hard mask pattern, and the results are evaluated.
また、レジスト層とハードマスク層との密着性に対する評価をおこなう。この場合、描画、現像後のレジストをSEM観察し、パターン消失や倒れがないか評価するという手法を用いることができる。 The adhesion between the resist layer and the hard mask layer is also evaluated. In this case, a method can be used in which the resist after drawing and development is observed using an SEM to evaluate whether there is any pattern loss or collapse.
ＥＢ露光をおこなう場合における電子線に対するレジスト層の振る舞いの評価をおこなう。この場合、ＥＢ露光時の電子ビームの近接効果補正（後方散乱量と範囲）を多層反射膜露光時と同じとして現像後のパターン寸法を比較するという手法を用いることができる。 The behavior of the resist layer against the electron beam during EB exposure is evaluated. In this case, a method can be used in which the proximity effect correction (amount and range of backscattering) of the electron beam during EB exposure is set to the same as during multilayer reflective film exposure, and the pattern dimensions after development are compared.
ＥＢ露光をおこなう場合における電子線に対するハードマスク層の振る舞いの評価をおこなう。この場合、ＥＢ露光時の電子ビームの近接効果補正（後方散乱量と範囲）を多層反射膜露光時と同じとして現像、レジストリムーブ後のパターン寸法を設計値と比較するという手法を用いることができる。
ここでは、図３に示すように、描画評価試験における諸元を示す。
ＥＢ露光時の電子ビームの近接効果補正パラメータ（後方散乱量と範囲）を多層反射膜露光時と同じ設定として露光し、ハードマスクをエッチングして形成したパターン寸法をＣＤ－ＳＥＭを用いて評価した。ｄｅｓｉｇｎ ＣＤを６０ｎｍとした場合の差異は－６ｎｍであった。
The behavior of the hard mask layer against the electron beam during EB exposure is evaluated. In this case, a method can be used in which the proximity effect correction (amount and range of backscattering) of the electron beam during EB exposure is set to the same as that during multilayer reflective film exposure, and the pattern dimensions after development and resist move are compared with the design values.
Here, the specifications in the drawing evaluation test are shown as shown in FIG.
The electron beam proximity effect correction parameters (backscattering amount and range) during EB exposure were set to the same as those during multilayer reflective film exposure, and the pattern dimensions formed by etching the hard mask were evaluated using a CD-SEM. The difference was -6 nm when the design CD was 60 nm.
この結果から、本膜構成で形成した描画評価用マスクブランクスを描画検証用として使用可能であることがわかる。 These results show that the mask blanks for drawing evaluation formed with this film configuration can be used for drawing verification.
１０…描画評価用マスクブランクス
１１…基板
１２…偽反射層
１３…保護層
１４…バッファ層
１５…吸収体層
１６…ハードマスク層
１７…レジスト層
10: Mask blank for drawing evaluation 11: Substrate 12: False reflection layer 13: Protective layer 14: Buffer layer 15: Absorber layer 16: Hard mask layer 17: Resist layer
Claims (9)
基板と、
前記基板に積層された偽反射層と、
前記偽反射層に積層されたハードマスク層と、
を有し、
前記偽反射層がＥＵＶに対する多層反射膜と同等の材質からなる単層膜であり、
前記ハードマスク層がＥＵＶに対する吸収体層に対するマスクとなる層と同等の層であり、
前記偽反射層の膜厚が、１０ｎｍ～１００ｎｍであり、
前記ハードマスク層と前記偽反射層とは、前記ハードマスク層をマスクとした前記偽反射層のパターニングにおいてパターン寸法の評価可能な膜厚比に設定される、
ことを特徴とする描画評価用マスクブランクス。 A mask blank for evaluating the writing performance of a reflective mask blank used in EUV lithography, comprising:
A substrate;
a false reflective layer laminated to the substrate;
a hard mask layer laminated to the false reflective layer;
having
The false reflective layer is a single layer film made of a material equivalent to a multilayer reflective film for EUV,
The hard mask layer is a layer equivalent to a layer that serves as a mask for an absorber layer against EUV,
The thickness of the false reflection layer is 10 nm to 100 nm;
The hard mask layer and the false reflective layer are set to a thickness ratio that allows evaluation of a pattern dimension in patterning of the false reflective layer using the hard mask layer as a mask .
A mask blank for pattern evaluation, comprising:
ことを特徴とする請求項１記載の描画評価用マスクブランクス。 A resist layer is laminated on the hard mask layer.
2. The mask blank for patterning evaluation according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項１記載の描画評価用マスクブランクス。 The false reflective layer contains molybdenum and silicon, and the concentration of impurities other than oxygen and carbon is 20 ppm or less;
2. The mask blank for patterning evaluation according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項１記載の描画評価用マスクブランクス。 The hard mask layer contains chromium and has a thickness of 1 nm to 20 nm.
2. The mask blank for patterning evaluation according to claim 1 .
前記吸収体層に前記ハードマスク層が積層される、
ことを特徴とする請求項２記載の描画評価用マスクブランクス。 an absorber layer laminated to the false reflective layer;
The hard mask layer is laminated to the absorber layer.
3. The mask blank for patterning evaluation according to claim 2 .
前記保護層に前記吸収体層が積層される、
ことを特徴とする請求項５記載の描画評価用マスクブランクス。 a protective layer laminated to the false reflective layer;
The absorbent layer is laminated on the protective layer.
6. The mask blank for patterning evaluation according to claim 5 .
前記バッファ層に前記吸収体層が積層される、
ことを特徴とする請求項６記載の描画評価用マスクブランクス。 A buffer layer is laminated on the protective layer,
The absorber layer is laminated on the buffer layer.
7. The mask blank for patterning evaluation according to claim 6 .
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の描画評価用マスクブランクス。 The substrate is a quartz substrate, or the substrate is a zero expansion substrate;
8. The mask blank for patterning evaluation according to claim 1 .
電子ビーム描画装置で描画・現像してレジストパターン形成をおこなうか、もしくは、前記ハードマスク層をエッチングしてパターン形成をおこない、前記レジスト層を除去した後、ＣＤ－ＳＥＭでパターン寸法を測定することで描画特性を評価する、
ことを特徴とする描画評価方法。 Using the mask blank for patterning evaluation according to any one of claims 2, 5 to 7 ,
forming a resist pattern by performing writing and development using an electron beam writing device, or by etching the hard mask layer to form a pattern, and then removing the resist layer, measuring the pattern dimensions using a CD-SEM to evaluate the writing characteristics;
A drawing evaluation method comprising:
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