JP7797007B2 - Reflective mask blank manufacturing method, reflective mask blank, and focused ion beam processing apparatus - Google Patents
Reflective mask blank manufacturing method, reflective mask blank, and focused ion beam processing apparatusInfo
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Description
本発明は、半導体製造分野において用いられる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a reflective mask blank, a reflective mask blank, and a focused ion beam processing apparatus used in the semiconductor manufacturing field.
近年、フォトリソグラフィ技術において、極紫外(Extreme Ultra Violet:以下、EUVという)光を用いた露光技術が有望視されている。EUV光とは、軟X線領域または真空紫外線領域の波長帯域の光であり、その波長は0.2~100nm程度である。このような短波長帯域の光は、光学部材を透過することができないため、これまで利用されていた光透過型マスクでは、EUV光がフォトレジストまで届かなくなってしまう。したがって、このEUV光を用いた露光用マスクとしては、マスク内を光が通り抜けない反射型マスクが用いられる。 In recent years, exposure technology using extreme ultraviolet (EUV) light has been seen as a promising option in photolithography. EUV light is light in the wavelength range of the soft X-ray or vacuum ultraviolet region, with wavelengths of approximately 0.2 to 100 nm. Light in this short wavelength range cannot pass through optical components, so the transmissive masks used up until now have prevented the EUV light from reaching the photoresist. Therefore, reflective masks, which do not allow light to pass through the mask, are used for exposure using EUV light.
この反射型マスクは、基板の全面に露光光を反射する機能が付与された反射多層膜(例えば、Mo/Si多層膜)が形成され、その上に露光光を吸収する吸収層が回路パターンに対応して形成されている。この反射型マスクに入射したEUV光は、吸収層では吸収され、吸収層のない部分では反射多層膜で反射されて露光材料の表面に結像されることにより、吸収層のパターンが露光材料に転写される。 This reflective mask has a reflective multilayer film (e.g., a Mo/Si multilayer film) formed on the entire surface of the substrate, which has the function of reflecting exposure light, and an absorbing layer that absorbs the exposure light is formed on top of that in accordance with the circuit pattern. EUV light that enters this reflective mask is absorbed by the absorbing layer, and in areas where there is no absorbing layer, it is reflected by the reflective multilayer film and formed into an image on the surface of the exposure material, thereby transferring the pattern of the absorbing layer to the exposure material.
このような、反射型マスクは、上記基板の上に全面に形成される反射多層膜と、さらに反射多層膜の全面に形成された吸収層と、を有する原版としての反射型マスクブランクから作製される。この反射型マスクブランクは、反射多層膜の表面のうち、露光光が入射されるマスク領域よりも外側の領域(周辺領域)に断面形状が凹溝状の基準マークが形成されている(例えば、特許文献1参照)。この基準マークは、後述するように、反射多層膜の欠陥位置の座標を決定する際の基準位置を規定する。 Such a reflective mask is produced from a reflective mask blank serving as an original having a reflective multilayer film formed over the entire surface of the substrate, and an absorbing layer further formed over the entire surface of the reflective multilayer film. This reflective mask blank has a fiducial mark with a groove-shaped cross section formed on the surface of the reflective multilayer film in a region (peripheral region) outside the mask region where the exposure light is incident (see, for example, Patent Document 1). As will be described later, this fiducial mark defines a reference position when determining the coordinates of defect positions in the reflective multilayer film.
反射型マスクブランクにおいて、反射多層膜の表面のわずかな凹凸や反射多層膜の内部にひずみが発生している箇所では光が散乱するため、正反射しない成分が発生するという欠陥になる。この欠陥が存在する位置は、光が散乱するため、その光を上方に配置された光学系で集め、撮像素子に結像させることによってこの欠陥を検出できる。近年、EUV光を用いたフォトリソグラフィ技術においては、無欠陥の反射型マスクの収率向上と、欠陥検出インフラの確立と、が大きな課題となっている。現実的には、欠陥が皆無のマスクブランクを作ることは非常に困難である。そこで、回路パターンに対応する吸収層が欠陥を隠すように、欠陥の上に位置するように回路パターンの制御を行うことにより、その欠陥がもともとなかったことと等価になるようにする、欠陥を緩和する技術が開発されている。 In reflective mask blanks, slight irregularities on the surface of the reflective multilayer or distortions within the reflective multilayer scatter light, resulting in defects in the form of non-specularly reflected components. Because light is scattered at the location of these defects, the defects can be detected by collecting this light using an optical system located above and forming an image on an imaging element. In recent years, major challenges in photolithography technology using EUV light have been improving the yield of defect-free reflective masks and establishing a defect detection infrastructure. In reality, it is extremely difficult to create a mask blank that is completely defect-free. Therefore, defect mitigation technology has been developed that controls the circuit pattern so that the absorption layer corresponding to the circuit pattern is positioned above the defect, hiding it and making it equivalent to the defect never having existed in the first place.
上述のような欠陥を緩和する技術においては、反射型マスクブランクにおける欠陥位置の検出精度の向上が重要な課題となっている。反射多層膜に基準マークを加工する場合、レーザ加工法、ドライエッチング法、および集束イオンビームを用いたFIB(Focused Ion Beam)法が考えられる。レーザ加工法では、金属の熱的な蒸散などのアブレーションが起こるため、ともすると基準マークのエッジ部に凹凸などの粗い構造が発生し易く基準マークとして誤差が大きいものとなる。また、ドライエッチング法では、マスク領域の反射多層膜の表面がプラズマに晒されて反射率が乱されるため、基準マークの加工には用いることができない。 In technologies to mitigate the defects described above, improving the accuracy of detecting defect positions in reflective mask blanks is a key challenge. Possible methods for processing fiducial marks in reflective multilayer films include laser processing, dry etching, and FIB (Focused Ion Beam) using a focused ion beam. With laser processing, ablation, such as thermal evaporation of metal, occurs, which can easily result in rough structures such as irregularities at the edges of the fiducial mark, resulting in large errors in the fiducial mark. Furthermore, with dry etching, the surface of the reflective multilayer film in the mask area is exposed to plasma, which disrupts the reflectivity, making it unsuitable for processing fiducial marks.
FIB法を用いて基準マークを加工した場合、集束したイオンビームを試料表面に照射するため微細な加工が可能である反面、基準マークの検出性が低くなるという課題がある。基準マークの平面形状は、エッジ部を検出し易くするために十字形状が適用されているが、確実な検出を行うためのマークサイズとして数百μmから数mm程度が必要であることから、非常に長い加工時間が必要になる。このため、基準マークの深さを浅く(数十nm程度に)設定せざるを得ない現状である。この程度の深さでは、集束イオンビームのビーム径やビームの広がり角度に起因して、加工溝の側壁の立ち上がり角度(基板面方向と側壁の傾斜面とがなす角度)が数度から10度程度しかなく、基準マークのエッジ検出精度が低下してしまうという問題がある。 When fiducial marks are processed using the FIB method, a focused ion beam is irradiated onto the sample surface, enabling fine processing. However, there is a problem with poor fiducial mark detectability. The planar shape of the fiducial mark is a cross to facilitate edge detection, but the mark size required for reliable detection is on the order of several hundred microns to several millimeters, necessitating a very long processing time. For this reason, the current practice is to set the fiducial mark depth shallow (on the order of several tens of nanometers). At this depth, the beam diameter and divergence angle of the focused ion beam result in the rise angle of the sidewalls of the processed groove (the angle between the substrate surface and the inclined surface of the sidewall) being only a few degrees to 10 degrees, resulting in a problem of reduced fiducial mark edge detection accuracy.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、基準マークの加工時間を短縮でき、しかも基準マークのエッジ検出精度を向上させる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a reflective mask blank manufacturing method, a reflective mask blank, and a focused ion beam processing apparatus that can shorten the processing time for fiducial marks and improve the accuracy of fiducial mark edge detection.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って前記反射膜を小電流集束イオンビームで加工する輪郭加工工程と、前記形成予定領域の全域の前記反射膜を大電流集束イオンビームで加工する全域加工工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, one aspect of the present invention is a method for manufacturing a reflective mask blank having a substrate and a reflective film that reflects exposure light and is laminated on the surface of the substrate, with a fiducial mark having a cross-sectional groove shape formed on the reflective film, characterized in that it comprises a contour processing step in which the reflective film is processed using a small-current focused ion beam along the contour of an area where the fiducial mark is to be formed, and an entire area processing step in which the reflective film over the entire area where the fiducial mark is to be formed is processed using a large-current focused ion beam.
上記態様としては、前記輪郭加工工程の後に、前記全域加工工程を行うことが好ましい。 In the above embodiment, it is preferable that the full area processing step is performed after the contour processing step.
上記態様としては、前記全域加工工程の後に、前記輪郭加工工程を行うことが好ましい。 In the above embodiment, it is preferable to perform the contour machining process after the full-area machining process.
上記態様としては、前記輪郭加工工程は、前記全域加工工程で形成された溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されるまで、前記形成予定領域の輪郭に沿って前記小電流集束イオンビームを照射させることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the contour processing step irradiates the small-current focused ion beam along the contour of the intended formation region until a contour groove recessed toward the substrate is formed along the periphery of the groove bottom region formed in the entire area processing step.
上記態様としては、前記小電流集束イオンビームは、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射されることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the small-current focused ion beam is irradiated onto the reflective film from a direction inclined toward the inside of the planned formation region.
本発明の他の態様は、基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクであって、前記基準マークの溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されていることを特徴とする。 Another aspect of the present invention is a reflective mask blank comprising a substrate and a reflective film laminated on the surface of the substrate for reflecting exposure light, wherein a fiducial mark having a cross-sectional groove shape is formed on the reflective film, and wherein a contour groove portion recessed toward the substrate is formed along the periphery of the groove bottom region of the fiducial mark.
本発明の他の態様は、イオンビームを出射する集束イオンビームカラムを備え、前記イオンビームにより、基板の表面に積層された反射膜における基準マークの形成予定領域に断面凹溝形状の当該基準マークを形成する集束イオンビーム加工装置であって、前記基板を支持してX-Y方向に移動できるように設定された搬送ステージと、前記搬送ステージをZ方向に昇降駆動する昇降駆動部と、前記集束イオンビームカラム、前記搬送ステージ、および前記昇降駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記集束イオンビームカラムを制御して、前記イオンビームを小電流集束イオンビームと大電流集束イオンビームとに切り替え、前記反射膜の前記形成予定領域の輪郭に沿って前記小電流集束イオンビームで加工し、前記形成予定領域の全域の前記反射膜を前記大電流集束イオンビームで加工することを特徴とする。 Another aspect of the present invention is a focused ion beam processing apparatus including a focused ion beam column that emits an ion beam, and that uses the ion beam to form a reference mark having a cross-sectional groove shape in a region where a reference mark is to be formed on a reflective film laminated on the surface of a substrate, the apparatus including: a transfer stage that is set up to support the substrate and move in X and Y directions; an elevation drive unit that drives the transfer stage up and down in a Z direction; and a control unit that controls the focused ion beam column, the transfer stage, and the elevation drive unit, the control unit controlling the focused ion beam column to switch the ion beam between a small-current focused ion beam and a large-current focused ion beam, and processing the reflective film along the contour of the region where the reference mark is to be formed with the small-current focused ion beam, and processing the reflective film over the entire region where the reference mark is to be formed with the large-current focused ion beam .
上記態様としては、前記小電流集束イオンビームが、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射されるように、前記基板の前記小電流集束イオンビームに対する傾斜角度を相対的に変更させる傾斜角度調整部を備えることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable to include an inclination angle adjustment unit that changes the inclination angle of the substrate relative to the small-current focused ion beam so that the small-current focused ion beam is irradiated from a direction that is inclined toward the inside of the planned formation region relative to the reflective film.
本発明によれば、基準マークの加工時間を短縮でき、しかも基準マークのエッジ検出精度を向上させる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置を実現できる。 The present invention provides a reflective mask blank manufacturing method, a reflective mask blank, and a focused ion beam processing apparatus that can shorten the processing time for fiducial marks and improve the accuracy of fiducial mark edge detection.
以下に、本発明の実施の形態に係る、反射型マスクブランク、反射型マスクブランクの製造方法、および集束イオンビーム加工装置の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の数、各部材の寸法、寸法の比率、形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率や形状が異なる部分が含まれている。まず、反射型マスクブランクおよび反射型マスクブランクの製造方法の説明に先駆けて、反射型マスクブランクの製造に用いる集束イオンビーム加工装置について説明する。 The following describes in detail a reflective mask blank, a method for manufacturing a reflective mask blank, and a focused ion beam processing apparatus according to embodiments of the present invention, with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the number of components, dimensions of each component, dimensional ratios, shapes, etc. may differ from the actual components. Furthermore, the drawings also include portions where the dimensional relationships, ratios, and shapes differ. First, before describing the reflective mask blank and the method for manufacturing a reflective mask blank, we will explain the focused ion beam processing apparatus used to manufacture the reflective mask blank.
[集束イオンビーム加工装置]
図1に示すように、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1は、集束イオンビームカラム(以下、FIBカラムという)2と、搬送ステージ3と、昇降駆動部4と、傾斜角度調整部5と、制御部6と、を備える。また、この集束イオンビーム加工装置1は、イオンビームによるビーム加工により除去された粒子を装置外へ排出するための図示しない排気部を備える。
[Focused ion beam processing equipment]
1, a focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment includes a focused ion beam column (hereinafter referred to as an FIB column) 2, a transfer stage 3, an elevation drive unit 4, a tilt angle adjustment unit 5, and a control unit 6. The focused ion beam processing apparatus 1 also includes an exhaust unit (not shown) for discharging particles removed by beam processing using an ion beam to the outside of the apparatus.
搬送ステージ3は、反射膜積層基板7Aを載せた状態で支持するようになっている。図1に示すように、反射膜積層基板7Aは、本発明おける基板としてのガラス基板8の表面に反射膜9が成膜されている。反射膜9は、共に図示しない、低屈折率層としてのMo層と、高屈折率層としてのSi層と、が交互に繰り返し積層された多層膜構造である。この反射膜9は、露光光であるEUV光を反射させる。 The transfer stage 3 is designed to support the reflective film laminated substrate 7A placed thereon. As shown in FIG. 1, the reflective film laminated substrate 7A has a reflective film 9 formed on the surface of a glass substrate 8, which serves as the substrate in this invention. The reflective film 9 has a multilayer structure in which Mo layers serving as low refractive index layers and Si layers serving as high refractive index layers, both not shown, are alternately stacked. This reflective film 9 reflects the EUV light, which is the exposure light.
搬送ステージ3は、図示しないX-Y搬送機構が制御部6により制御されることにより反射膜積層基板7AをX-Y方向に移動できるように設定されている。傾斜角度調整部5は、制御部6からの制御信号に基づいて搬送ステージ3の傾きを自在に変更、調整できる。昇降駆動部4は、搬送ステージ3側に設けられ、例えば傾斜角度調整部5の下に配置されている。この昇降駆動部4は、制御部6に接続され、制御部6からの制御信号に基づいて搬送ステージ3を上下方向(Z方向)に昇降駆動する。 The transfer stage 3 is configured so that the reflective film laminated substrate 7A can be moved in the X and Y directions by an XY transfer mechanism (not shown) controlled by the control unit 6. The tilt angle adjustment unit 5 can freely change and adjust the tilt of the transfer stage 3 based on control signals from the control unit 6. The lifting and lowering driver 4 is provided on the transfer stage 3 side and is located, for example, below the tilt angle adjustment unit 5. This lifting and lowering driver 4 is connected to the control unit 6 and drives the transfer stage 3 to move up and down (in the Z direction) based on control signals from the control unit 6.
FIBカラム2は、下端部に開口部10Aが形成された鏡筒10と、鏡筒10内に内蔵された集束イオンビーム光学系11と、を備える。FIBカラム2の下端部からは、開口部10Aを通ってイオンビームIbが反射膜積層基板7Aへ向けて出射される。 The FIB column 2 comprises a lens barrel 10 with an opening 10A formed at its lower end, and a focused ion beam optical system 11 housed within the lens barrel 10. An ion beam Ib is emitted from the lower end of the FIB column 2 through the opening 10A toward the reflective film laminate substrate 7A.
集束イオンビーム光学系11は、イオンビームIbを発生させるイオン源12と、発生したイオンビームIbを集束させるコンデンサレンズ13と、イオンビームIbを走査する偏向器14と、イオンビームIbを集束させる対物静電レンズ15と、絞り16と、を備える。イオン源12としては、主にガリウム(Ga)イオン源を用いるが、アルゴン(Ar)などの希ガスを誘導結合プラズマ(ICP)化したり、ガス電界イオン化したり、希ガスイオン源を用いたりすることも可能である。イオンビームIbのレンズとしては、電界レンズを用いることが好ましい。 The focused ion beam optical system 11 includes an ion source 12 that generates an ion beam Ib, a condenser lens 13 that focuses the generated ion beam Ib, a deflector 14 that scans the ion beam Ib, an electrostatic objective lens 15 that focuses the ion beam Ib, and an aperture 16. A gallium (Ga) ion source is typically used as the ion source 12, but it is also possible to use an inductively coupled plasma (ICP) of a rare gas such as argon (Ar), gas field ionization, or a rare gas ion source. An electric field lens is preferably used as the lens for the ion beam Ib.
制御部6は、マイクロコンピュータを含んで構成されたもので、予め記憶したプログラムならびに図示しない操作部からの操作信号などに基づいて制御を行う。この制御部6では、上述の昇降駆動部4および傾斜角度調整部5の制御のほかに、イオン源12、コンデンサレンズ13、偏向器14、対物静電レンズ15、絞り16などに制御信号を出力する。その結果、制御部6は、イオンビームIbの出力およびビーム径の調整を行い、小電流集束イオンビームIb1と、大電流の集束イオンビームIb2と、に切り替える制御を行うように設定されている。ここで、小電流集束イオンビームIb1や大電流集束イオンビームIb2における「電流」とは、FIB法を実施する際のプローブ電流であり、照射電流と同じ意味をもつ。小電流集束イオンビームIb1としては、10~30pAの電流値が適用可能であり、大電流集束イオンビームIb2としては、100~1000pAの電流値が適用可能である。 The control unit 6 includes a microcomputer and performs control based on pre-stored programs and operation signals from an operation unit (not shown). In addition to controlling the elevation drive unit 4 and tilt angle adjustment unit 5, the control unit 6 also outputs control signals to the ion source 12, condenser lens 13, deflector 14, objective electrostatic lens 15, and aperture 16. As a result, the control unit 6 adjusts the output and beam diameter of the ion beam Ib and switches between a small-current focused ion beam Ib1 and a large-current focused ion beam Ib2. The "current" in the small-current focused ion beam Ib1 and large-current focused ion beam Ib2 refers to the probe current used in FIB, and has the same meaning as the probe current. A current value of 10 to 30 pA can be applied to the small-current focused ion beam Ib1, and a current value of 100 to 1000 pA can be applied to the large-current focused ion beam Ib2.
本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1は、図2に示すような、例えば、反射膜積層基板7Aの四隅の反射膜9の上に、平面形状が十字形状で、断面形状が凹溝形状の基準マーク20を形成することができる。 The focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment can form reference marks 20 that are cross-shaped in plan and groove-shaped in cross section, for example, on the reflective films 9 at the four corners of a reflective film-laminated substrate 7A, as shown in Figure 2.
(集束イオンビーム加工装置の動作)
この集束イオンビーム加工装置1において、小電流集束イオンビームIb1は、基準マーク20の輪郭に沿って設定された軌道20B(図6参照)に沿って間欠的にまたは連続的に照射されるように設定されている。この小電流集束イオンビームIb1のビーム強度は反射膜9の構成材料に応じて適宜設定するが、大電流集束イオンビームIb2よりも小さく設定されている。小電流集束イオンビームIb1のビーム径は、大電流集束イオンビームIb2よりも小さく設定されている。小電流集束イオンビームIb1のビーム径は、基準マーク20の大きさに応じて決定する。
(Operation of focused ion beam processing device)
In this focused ion beam processing apparatus 1, the small-current focused ion beam Ib1 is set to be irradiated intermittently or continuously along a trajectory 20B (see FIG. 6) that is set along the contour of the reference mark 20. The beam intensity of this small-current focused ion beam Ib1 is set appropriately depending on the constituent material of the reflective film 9, but is set smaller than that of the large-current focused ion beam Ib2. The beam diameter of the small-current focused ion beam Ib1 is set smaller than that of the large-current focused ion beam Ib2. The beam diameter of the small-current focused ion beam Ib1 is determined depending on the size of the reference mark 20.
この集束イオンビーム加工装置1において、大電流集束イオンビームIb2は、基準マーク20を決定する形成予定領域20A(図7参照)の全体に亘って間欠的にまたは連続的に照射されるように設定されている。この大電流集束イオンビームIb2は、小電流集束イオンビームIb1よりも反射膜9を削る速度が速い。この大電流集束イオンビームIb2のビーム径は、基準マーク20の大きさに応じて加工効率の良い径寸法に設定されている。これら小電流集束イオンビームIb1および大電流集束イオンビームIb2のビーム径は、偏向器14、静電対物レンズ15、絞り16などを制御部6で制御することにより決定される。 In this focused ion beam processing apparatus 1, the high-current focused ion beam Ib2 is set to be irradiated intermittently or continuously over the entire formation region 20A (see FIG. 7) that determines the reference mark 20. This high-current focused ion beam Ib2 has a faster speed at which it removes the reflective film 9 than the low-current focused ion beam Ib1. The beam diameter of this high-current focused ion beam Ib2 is set to a diameter dimension that provides good processing efficiency, depending on the size of the reference mark 20. The beam diameters of the low-current focused ion beam Ib1 and the high-current focused ion beam Ib2 are determined by controlling the deflector 14, electrostatic objective lens 15, aperture 16, etc. with the control unit 6.
(集束イオンビーム加工装置の作用・効果)
本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1を用いて、小電流集束イオンビームIb1と大電流集束イオンビームIb2とで上記のビーム加工を行うことにより、例えば、図5に示すような断面凹溝形状の基準マーク20を形成することができる。
(Actions and Effects of Focused Ion Beam Processing Equipment)
By using the focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment to perform the above-described beam processing using the small-current focused ion beam Ib1 and the large-current focused ion beam Ib2, it is possible to form, for example, a reference mark 20 having a cross-sectional groove shape as shown in FIG. 5.
図5に示すように、基準マーク20の輪郭に沿った軌道20B(図6参照)に沿ってガラス基板8に向けて凹む輪郭溝部22が形成される。この輪郭溝部22の断面形状は、小電流集束イオンビームIb1の作用により影響を受けるが、小電流集束イオンビームIb1の照射を行う輪郭加工工程と、大電流の集束イオンビームIb2の照射を行う全域加工工程と、のいずれを先に行うかによって異なった形状となる。また、基準マーク20の形成予定領域20A(図7参照)の全域に亘る大電流集束イオンビームIb2の照射により、溝底部領域21の形状が決定される。この溝底部領域21は、輪郭溝部22よりも上に向けて盛り上がった形状に加工されるため、この溝底部領域21の周縁に形成される輪郭溝部22の外側に位置する側壁23と、溝底部領域21と、の境界が鮮明になる。このため、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1によれば、基準マーク20の位置検出の精度を高めることができる。 As shown in FIG. 5, a contour groove 22 is formed along a trajectory 20B (see FIG. 6) that follows the contour of the fiducial mark 20, recessing toward the glass substrate 8. The cross-sectional shape of this contour groove 22 is affected by the action of the low-current focused ion beam Ib1, and results in a different shape depending on whether the contour processing step involving irradiation with the low-current focused ion beam Ib1 or the full-area processing step involving irradiation with the high-current focused ion beam Ib2 is performed first. Furthermore, the shape of the groove bottom region 21 is determined by irradiating the entire fiducial mark 20 formation region 20A (see FIG. 7) with the high-current focused ion beam Ib2. Because this groove bottom region 21 is processed to have a shape that rises above the contour groove 22, the boundary between the groove bottom region 21 and the sidewall 23 located outside the contour groove 22 and formed around the periphery of the groove bottom region 21 is clearly defined. Therefore, the focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment can improve the accuracy of detecting the position of the fiducial mark 20.
また、小電流集束イオンビームIb1を輪郭に沿った軌道20B上に照射することにより、図5に示す側壁23の立ち上がり角度を大きくすることができるため、基準マーク20全体の深さが浅くても、基準マーク20の検出を容易にすることができる。このため、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1によれば、基準マーク20の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク20のエッジ検出精度を向上させることができる。 Furthermore, by irradiating the small-current focused ion beam Ib1 on a trajectory 20B that follows the contour, the rising angle of the sidewall 23 shown in FIG. 5 can be increased, making it easier to detect the reference mark 20 even if the entire depth of the reference mark 20 is shallow. Therefore, with the focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment, the processing time for the reference mark 20 can be shortened and the edge detection accuracy of the reference mark 20 can be improved.
図3は、この集束イオンビーム加工装置1を用いて反射膜積層基板7Aに基準マーク20を加工してなる反射型マスクブランク7の上に、吸収層17が成膜された状態を示す。吸収層17は、露光光としてのEUV光を吸収する材料膜からなり、例えば、酸化Ta/窒化Taなどを用いることができる。 Figure 3 shows the state in which an absorption layer 17 has been formed on a reflective mask blank 7, which is made by processing a fiducial mark 20 into a reflective film laminated substrate 7A using this focused ion beam processing device 1. The absorption layer 17 is made of a material film that absorbs EUV light as exposure light, and can be made of, for example, Ta oxide/Ta nitride.
なお、本実施の形態では、基準マーク20が露呈するように吸収層17が反射膜積層基板7Aの周縁部を覆わないように形成したが、吸収層17で反射膜積層基板7Aの全面を覆うように構成してもよい。その場合は、吸収層17のパターニングの際に、基準マーク20の上の吸収層17を除去して露呈させて用いればよい。 In this embodiment, the absorption layer 17 is formed so as not to cover the peripheral edge of the reflective film laminated substrate 7A so that the fiducial mark 20 is exposed. However, the absorption layer 17 may be configured to cover the entire surface of the reflective film laminated substrate 7A. In that case, when patterning the absorption layer 17, the absorption layer 17 above the fiducial mark 20 can be removed to expose it for use.
なお、吸収層17で反射膜積層基板7Aの全面を覆うように構成しても、吸収層17に基準マーク20が転写されているときは、転写されたマークを位置決めの基準として用いてもよい。 Even if the absorbing layer 17 is configured to cover the entire surface of the reflective film laminated substrate 7A, if a reference mark 20 has been transferred onto the absorbing layer 17, the transferred mark may be used as a reference for positioning.
上述のように、基準マーク20のエッジ検出精度を高めたことにより、反射膜9の欠陥検出工程において、欠陥位置の位置座標を精度よく把握できる。このため、吸収層17のパターニング工程において欠陥箇所を吸収層17のパターンで覆う補正(欠陥緩和)を精度よく行うことができる。したがって、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置1によれば、反射型マスクブランク7の歩留まりを高める効果がある。 As described above, by improving the edge detection accuracy of the fiducial mark 20, the position coordinates of the defect position can be determined with high precision in the defect detection process for the reflective film 9. This allows for accurate correction (defect mitigation) in which the defective portion is covered with the pattern of the absorbing layer 17 in the patterning process for the absorbing layer 17. Therefore, the focused ion beam processing apparatus 1 according to this embodiment has the effect of increasing the yield of the reflective mask blank 7.
[反射型マスクブランクの製造方法]
以下の反射型マスクブランクの製造方法の説明においては、上述した集束イオンビーム加工装置1を用いて説明するが、集束イオンビームの照射手段としては、この集束イオンビーム加工装置1の構成に限定されるものではない。
[Method of manufacturing a reflective mask blank]
In the following description of the manufacturing method of a reflective mask blank, the above-described focused ion beam processing apparatus 1 will be used, but the focused ion beam irradiation means is not limited to the configuration of this focused ion beam processing apparatus 1.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
(First embodiment)
A method for manufacturing a reflective mask blank according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the flow chart shown in FIG.
まず、本実施の形態の反射型マスクブランクの製造方法では、図1に示すように、全面に反射膜9が形成された反射膜積層基板7Aを搬送ステージ3の上に載せる(ステップS1)。 First, in the manufacturing method of the reflective mask blank of this embodiment, as shown in FIG. 1, a reflective film laminated substrate 7A having a reflective film 9 formed on the entire surface is placed on a transfer stage 3 (step S1).
次に、反射膜9の周縁部における基準マーク20の形成予定領域20A(図7参照)の照射位置がFIBカラム2の下方に位置するように反射膜積層基板7Aを移動、調整する(ステップS2)。なお、本実施の形態では、FIBカラム2の下方の照射位置に、基準マーク20の輪郭に沿うように輪郭上または輪郭の近傍に設定された軌道20B(図6参照)に照射開始位置が配置されるようにする。 Next, the reflective film laminated substrate 7A is moved and adjusted so that the irradiation position of the planned formation area 20A of the fiducial mark 20 (see FIG. 7) on the periphery of the reflective film 9 is located below the FIB column 2 (step S2). Note that in this embodiment, the irradiation start position below the FIB column 2 is positioned on a track 20B (see FIG. 6) set on or near the outline of the fiducial mark 20 so as to follow the outline.
その後、軌道20Bに沿って、間欠的または連続的に小電流集束イオンビームIb1を照射する輪郭加工工程を行う(ステップS3)。なお、本実施の形態では、軌道20Bに沿って、所定間隔を隔てた位置毎に、それぞれ10回の小電流集束イオンビームIb1の照射を行い、軌道20Bを1周する輪郭加工を行う。 Then, a contour machining process is performed in which the small-current focused ion beam Ib1 is irradiated intermittently or continuously along the trajectory 20B (step S3). In this embodiment, the small-current focused ion beam Ib1 is irradiated 10 times at each position spaced apart by a predetermined distance along the trajectory 20B, thereby performing contour machining that completes one revolution around the trajectory 20B.
図4-1は、反射膜9に上記の輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示しており、横軸が座標X(μm)であり、縦軸が深さである。図4-1では、縦軸において0.0の状態(処理前の状態)と、輪郭加工を行って輪郭部分が削られた状態と、を示している。 Figure 4-1 shows the cross-sectional profile of the reflective film 9 after the above-mentioned contouring process, with the horizontal axis representing the coordinate X (μm) and the vertical axis representing the depth. Figure 4-1 shows the state where the vertical axis is 0.0 (the state before processing) and the state where the contouring process has been performed and the contour portion has been removed.
次に、図7に示すように、大電流集束イオンビームIb2を基準マーク20の形成予定領域20Aの全域に亘って所定間隔毎に8回のビーム照射を行う全域加工工程を行って、図4-2に示すような断面プロファイルを有する基準マーク20を形成する(ステップS4)。図4-2に示した断面プロファイルは、例えば図5に示す断面形状と同様または類似する形状になる。図4-2においては、図5に示した同様の箇所には、同一の符号を付している。すなわち、本実施の形態においても、基準マーク20の溝底部領域21と、輪郭溝部22と、側壁23と、が形成される。 Next, as shown in FIG. 7, a full-area processing step is performed in which the high-current focused ion beam Ib2 is irradiated eight times at predetermined intervals across the entire area 20A where the fiducial mark 20 is to be formed, thereby forming the fiducial mark 20 having the cross-sectional profile shown in FIG. 4-2 (step S4). The cross-sectional profile shown in FIG. 4-2 is the same as or similar to the cross-sectional shape shown in FIG. 5, for example. In FIG. 4-2, the same reference numerals are used to designate the same parts as in FIG. 5. That is, in this embodiment as well, the groove bottom region 21, contour groove portion 22, and sidewall 23 of the fiducial mark 20 are formed.
本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法においても、ガラス基板8に向けて凹む輪郭溝部22が形成される。この輪郭溝部22の断面形状は、最初に行った小電流集束イオンビームIb1を用いた輪郭加工の作用により決定されている。このように最初に行われた輪郭加工工程での断面形状が、全域に亘る大電流集束イオンビームIb2の全域加工工程による断面形状に影響を与え、輪郭溝部22が溝底部領域21よりも深く尖端状に掘り下げられた形状となる。 In the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, a contour groove portion 22 is formed that is recessed toward the glass substrate 8. The cross-sectional shape of this contour groove portion 22 is determined by the action of the contour processing performed first using the small-current focused ion beam Ib1. In this way, the cross-sectional shape from the first contour processing step affects the cross-sectional shape resulting from the entire-area processing step using the large-current focused ion beam Ib2, resulting in the contour groove portion 22 being dug deeper than the groove bottom region 21 and having a pointed shape.
したがって、この溝底部領域21の周縁に形成される輪郭溝部22の外側に位置する側壁23と、溝底部領域21と、の境界が鮮明になる。このため、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、エッジ検出精度の高い基準マーク20を有する反射膜積層基板7Aを実現できる。 As a result, the boundary between the groove bottom region 21 and the sidewall 23 located outside the contour groove portion 22 formed around the periphery of the groove bottom region 21 becomes clear. Therefore, the method for manufacturing a reflective mask blank according to this embodiment makes it possible to realize a reflective film laminated substrate 7A having a fiducial mark 20 with high edge detection accuracy.
本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、最初に輪郭加工工程を行うことにより、輪郭溝部22が形成されるべき座標位置を決定しておくことができる。また、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、小電流集束イオンビームIb1を輪郭に沿った軌道20B上に照射しておくことにより、側壁23の立ち上がり角度を大きくすることができる。このため、基準マーク20全体の深さが浅くても、基準マーク20の検出を容易にすることができる。 In the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, the coordinate position where the contour groove portion 22 is to be formed can be determined by first performing a contour processing step. Furthermore, in the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, the rising angle of the sidewall 23 can be increased by irradiating the small-current focused ion beam Ib1 on a trajectory 20B that follows the contour. This makes it easy to detect the fiducial mark 20 even if the overall depth of the fiducial mark 20 is shallow.
したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、基準マーク20の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク20のエッジ検出精度の高い反射膜積層基板7Aを提供することができる。 Therefore, the reflective mask blank manufacturing method according to this embodiment can shorten the processing time for the fiducial marks 20 and provide a reflective film laminated substrate 7A with high fiducial mark 20 edge detection accuracy.
なお、図3に示すように、上記の集束イオンビーム加工装置1で作製した反射膜積層基板7Aのように、基準マーク20が露呈するように吸収層17が反射膜積層基板7Aの周縁部を覆わないように形成してもよいし、吸収層17で反射膜積層基板7Aの全面を覆うように構成してもよい。 As shown in Figure 3, like the reflective film laminated substrate 7A produced using the focused ion beam processing apparatus 1 described above, the absorbing layer 17 may be formed so that it does not cover the peripheral edge of the reflective film laminated substrate 7A, so that the reference mark 20 is exposed, or the absorbing layer 17 may be configured to cover the entire surface of the reflective film laminated substrate 7A.
上述の第1の実施の形態においては、輪郭加工工程および全域加工工程に行う集束イオンビームIb1,Ib2の照射回数は、適宜変更が可能であり、数万回の照射も極短時間で行えるため、側壁23の立ち上がり角度が大きく、エッジ精度の高い基準マーク20を迅速に形成できるという効果がある。 In the first embodiment described above, the number of times focused ion beams Ib1 and Ib2 are irradiated in the contour processing process and the full area processing process can be changed as needed, and tens of thousands of irradiations can be performed in an extremely short time, resulting in the rapid formation of a fiducial mark 20 with a large rise angle of the sidewall 23 and high edge accuracy.
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。
Second Embodiment
Next, a method for manufacturing a reflective mask blank according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
まず、本実施の形態の反射型マスクブランクの製造方法では、図1に示すように、全面に反射膜9が形成された反射膜積層基板7Aを搬送ステージ3の上に載せる(ステップS11)。 First, in the manufacturing method of the reflective mask blank of this embodiment, as shown in FIG. 1, a reflective film laminated substrate 7A having a reflective film 9 formed on the entire surface is placed on the transfer stage 3 (step S11).
次に、反射膜9の周縁部における基準マーク20の形成予定領域20A(図7参照)がFIBカラム2の下方の照射位置に位置するように反射膜積層基板7Aを移動、調整する(ステップS12)。 Next, the reflective film laminate substrate 7A is moved and adjusted so that the region 20A (see Figure 7) where the reference mark 20 is to be formed on the periphery of the reflective film 9 is positioned below the irradiation position of the FIB column 2 (step S12).
次に、図7に示すように、大電流集束イオンビームIb2を基準マーク20の形成予定領域20Aの全域に亘って所定間隔毎に8回のビーム照射を行う全域加工工程を行う(ステップS13)。図9-1は、大電流集束イオンビームIb2のビームプロファイルを示す図であり、横軸が座標X(μm)、縦軸がビーム強度(任意単位)である。図9-2は、全域加工により基準マーク20の形成予定領域20Aが全体的に削られた状態を示している。図9-2に示すように、このときの側壁の立ち上がり角度θ1は、11.8度であった。 Next, as shown in FIG. 7, a full-area processing step is performed in which the high-current focused ion beam Ib2 is irradiated eight times at predetermined intervals across the entire area of the planned formation region 20A of the fiducial mark 20 (step S13). FIG. 9-1 is a diagram showing the beam profile of the high-current focused ion beam Ib2, with the horizontal axis representing the coordinate X (μm) and the vertical axis representing the beam intensity (arbitrary units). FIG. 9-2 shows the state in which the planned formation region 20A of the fiducial mark 20 has been entirely removed by full-area processing. As shown in FIG. 9-2, the rise angle θ1 of the sidewall at this time was 11.8 degrees.
上記側壁の立ち上がり角度θ1の求め方は、反射膜積層基板7Aを、基準マーク20を形成した箇所で側壁に直交する方向に切断し、走査型電子顕微鏡(SEM)にて断面像を撮影した画像を分析することにより得られる。 The sidewall rise angle θ1 can be determined by cutting the reflective film laminated substrate 7A in a direction perpendicular to the sidewall at the location where the reference mark 20 is formed, and analyzing the cross-sectional image taken with a scanning electron microscope (SEM).
その後、基準マーク20の形成予定領域20Aの輪郭に沿うように輪郭上または輪郭の近傍に設定された軌道20B(図6参照)に沿って、間欠的または連続的に小電流集束イオンビームIb1を照射する輪郭加工工程を行う(ステップS14)。なお、本実施の形態では、図10-2に示すように、小電流集束イオンビームIb1を照射させる領域は、mで示す幅を有する範囲であり、この範囲内を小電流集束イオンビームIb1で間欠的または連続的に照射を行った。なお、本実施の形態では、照射を行う各位置では、それぞれ10回の小電流集束イオンビームIb1の照射を行っている。図10-1は、この小電流集束イオンビームIb1のビームプロファイルを示している。この小電流集束イオンビームIb1は、ビーム強度が大電流集束イオンビームIb2の半分程度であり、ビーム径も半分程度に設定されている。なお、これら小電流集束イオンビームIb1および大電流集束イオンビームIb2のビームプロファイルは、形成する基準マーク20の大きさ、深さ、反射膜9の材料、膜構造などに依って適宜調整される。 Then, a contour processing step is performed (step S14) in which a small-current focused ion beam Ib1 is intermittently or continuously irradiated along a trajectory 20B (see FIG. 6) set on or near the contour of the region 20A where the fiducial mark 20 is to be formed. In this embodiment, as shown in FIG. 10-2, the region irradiated with the small-current focused ion beam Ib1 is a range having a width indicated by m, and this range is irradiated intermittently or continuously with the small-current focused ion beam Ib1. In this embodiment, the small-current focused ion beam Ib1 is irradiated 10 times at each irradiation position. FIG. 10-1 shows the beam profile of this small-current focused ion beam Ib1. The beam intensity of this small-current focused ion beam Ib1 is approximately half that of the large-current focused ion beam Ib2, and its beam diameter is also approximately half that of the large-current focused ion beam Ib2. The beam profiles of the small-current focused ion beam Ib1 and the large-current focused ion beam Ib2 are adjusted appropriately depending on the size and depth of the reference mark 20 to be formed, the material and film structure of the reflective film 9, etc.
図10-2は、反射膜9に上記の輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示している。図10-2に示した断面プロファイルは、例えば図5に示す断面形状と同様または類似する形状になる。すなわち、本実施の形態においても、図5に示す基準マーク20の溝底部領域21と、輪郭溝部22と、側壁23と、に類似する形状が形成される。 Figure 10-2 shows the cross-sectional profile of the reflective film 9 after the above-described contour processing has been performed. The cross-sectional profile shown in Figure 10-2 has a shape that is the same as or similar to the cross-sectional shape shown in Figure 5, for example. That is, in this embodiment, shapes similar to the groove bottom region 21, contour groove portion 22, and sidewall 23 of the reference mark 20 shown in Figure 5 are also formed.
本実施の形態では、図10-2に示す側壁の立ち上がり角度θ2が19.15度となり、単に大電流集束イオンビームIb2で全域加工したときの側壁の立ち上がり角度θ1に比べて大きい角度にすることができる。したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法においても、深く尖端状に掘り下げられた凹部を輪郭に沿って形成できるため、位置検出精度の高い基準マーク20を有する反射膜積層基板7Aを実現できる。以上のステップS14を行うことにより、基準マーク20が形成された反射膜積層基板7Aの製造が終了する。 In this embodiment, the sidewall rise angle θ2 shown in FIG. 10-2 is 19.15 degrees, which is larger than the sidewall rise angle θ1 when the entire area is simply processed with the high-current focused ion beam Ib2. Therefore, the reflective mask blank manufacturing method according to this embodiment also makes it possible to form a recess that is dug deep and pointed along the contour, thereby achieving a reflective film laminated substrate 7A having a fiducial mark 20 with high position detection accuracy. By performing step S14 described above, the manufacture of a reflective film laminated substrate 7A on which a fiducial mark 20 is formed is completed.
本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、全域加工工程の後に、輪郭加工工程を行うことで、側壁23の立ち上がり角度を大きくしている。特に、基準マーク20全体の深さが浅くても、輪郭加工工程を経ることにより、基準マーク20の検出を容易にすることができる。したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、基準マーク20の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク20のエッジ検出精度の高い反射膜積層基板7Aを提供することができる。 In the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, a contour processing step is performed after the full area processing step, thereby increasing the rise angle of the sidewalls 23. In particular, even if the overall depth of the fiducial mark 20 is shallow, the contour processing step makes it easier to detect the fiducial mark 20. Therefore, according to the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, it is possible to shorten the processing time for the fiducial mark 20 and provide a reflective film laminated substrate 7A with high fiducial mark 20 edge detection accuracy.
本実施の形態においても、図3に示すように、基準マーク20が露呈するように吸収層17が反射膜積層基板7Aの周縁部を覆わないように形成してもよいし、吸収層17で反射膜積層基板7Aの全面を覆うように構成してもよい。 In this embodiment, as shown in Figure 3, the absorption layer 17 may be formed so that it does not cover the peripheral edge of the reflective film laminated substrate 7A so that the reference mark 20 is exposed, or the absorption layer 17 may be configured to cover the entire surface of the reflective film laminated substrate 7A.
(実施例1)
次に、図12-1、図12-2、図13-1、および図13-2を用いて、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例1について説明する。まず、本実施例1では、反射膜9に対して、全域加工工程を行う。ここで、大電流集束イオンビームのビームプロファイルは、図12-1に示す。図7に示すように、大電流集束イオンビームIb2を基準マーク20の形成予定領域20Aの全域に亘って所定間隔毎に2回のビーム照射を行う全域加工工程を行った。図12-2は、全域加工により基準マーク20の形成予定領域20Aが全体的に削られた状態を示している。このときの図12-2に示す側壁の立ち上がり角度θ3は、わずか2.85度であった。
Example 1
Next, Example 1 of the method for manufacturing a reflective mask blank according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12-1, 12-2, 13-1, and 13-2. First, in Example 1, a full-area processing step is performed on the reflective film 9. Here, the beam profile of the high-current focused ion beam is shown in FIG. 12-1. As shown in FIG. 7, a full-area processing step was performed in which the high-current focused ion beam Ib2 was irradiated twice at predetermined intervals over the entire area of the region 20A where the fiducial mark 20 is to be formed. FIG. 12-2 shows the state in which the region 20A where the fiducial mark 20 is to be formed has been entirely removed by the full-area processing. The sidewall rise angle θ3 shown in FIG. 12-2 at this time was only 2.85 degrees.
次に、図13-1に示すようなビームプロファイルの小電流集束イオンビームIb1を用いて輪郭加工工程を行った。本実施例では、図13-2に示すように、全域加工工程で形成された凹部の一端側の反射膜9の表面(座標10μm)から凹部の一端近傍(座標18μm)までの領域に、輪郭加工を30回の照射で行って彫り進んだ。この結果、図13-2に示すように、P1で示す位置(座標8μm)から座標21μmまでの範囲で輪郭加工の影響を受ける。図13-2に示す一端側の側壁の立ち上がり角度θ4は、18.84度であった。なお、輪郭加工が20回の照射では、立ち上がり角度が、12.86度であり、輪郭加工が10回の照射では、立ち上がり角度が、6.54度であった。 Next, a contouring process was performed using a small-current focused ion beam Ib1 with the beam profile shown in FIG. 13-1. In this example, as shown in FIG. 13-2, contouring was performed 30 times to engrave the area from the surface of the reflective film 9 on one end side of the recess formed in the full-area processing process (coordinate 10 μm) to near one end of the recess (coordinate 18 μm). As a result, as shown in FIG. 13-2, the area affected by contouring was from the position indicated by P1 (coordinate 8 μm) to coordinate 21 μm. The rise angle θ4 of the sidewall on one end side shown in FIG. 13-2 was 18.84 degrees. Note that when contouring was performed 20 times, the rise angle was 12.86 degrees, and when contouring was performed 10 times, the rise angle was 6.54 degrees.
(実施例2)
次に、図12-1、図12-2、図14-1、および図14-2を用いて、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例2について説明する。まず、実施例2では、上記実施例1と同様に、反射膜9に対して、全域加工工程を行う。大電流集束イオンビームのビームプロファイルと全域加工した後の断面プロファイルは、図12-1および図12-2に示す通りである。
Example 2
Next, Example 2 of the method for manufacturing a reflective mask blank according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 12-1, 12-2, 14-1, and 14-2. First, in Example 2, a full-area processing step is performed on the reflective film 9, as in Example 1. The beam profile of the high-current focused ion beam and the cross-sectional profile after full-area processing are as shown in Figures 12-1 and 12-2.
次に、図14-1に示すようなビームプロファイルの小電流集束イオンビームIb1を用いて輪郭加工工程を行った。本実施例では、図14-2に示すように、全域加工工程で形成された凹部内の側壁(座標10μm、一端の近傍)から凹部の内部(座標18μm)までの領域に、輪郭加工を30回の照射で行って彫り進んだ。この結果、図14-2に示すように、P2で示す位置(座標7μm)から座標21μmまでの範囲で輪郭加工の影響を受ける。図14-2に示す一端側の側壁の立ち上がり角度θ5は、21.31度であった。なお、輪郭加工が20回の照射では、立ち上がり角度が、15.51度であり、輪郭加工が10回の照射では、立ち上がり角度が、9.32度であった。 Next, a contouring process was performed using a small-current focused ion beam Ib1 with the beam profile shown in Figure 14-1. In this example, as shown in Figure 14-2, contouring was performed 30 times to engrave the area from the sidewall of the recess formed in the full-area processing process (coordinate 10 μm, near one end) to the interior of the recess (coordinate 18 μm). As a result, as shown in Figure 14-2, the area affected by contouring was from the position indicated by P2 (coordinate 7 μm) to coordinate 21 μm. The rise angle θ5 of the sidewall on the one end side shown in Figure 14-2 was 21.31 degrees. Note that when contouring was performed 20 times, the rise angle was 15.51 degrees, and when contouring was performed 10 times, the rise angle was 9.32 degrees.
(実施例3)
次に、図15-1および図15-2を用いて、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例3について説明する。実施例3では、図15-1に示すように、先ず全域加工工程を8回の照射で行った。その後、図15-2に示すように、輪郭加工工程を10回の照射で行った。この輪郭加工工程では、小電流集束イオンビームIb1を形成された凹部の一端から輪郭加工が及ぶ領域(座標7~13μm)に照射した。このように、輪郭加工工程を10回の照射で行うことにより、側壁が急峻に立ち上がるように形成できた。
Example 3
Next, Example 3 of the method for manufacturing a reflective mask blank according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15-1 and 15-2. In Example 3, as shown in FIG. 15-1, first, the entire area processing step was performed with eight irradiations. Then, as shown in FIG. 15-2, the contour processing step was performed with ten irradiations. In this contour processing step, a small-current focused ion beam Ib1 was irradiated from one end of the formed recess to the area covered by the contour processing (coordinates 7 to 13 μm). In this way, by performing the contour processing step with ten irradiations, it was possible to form sidewalls that rose steeply.
(実施例4)
図15-3は、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例4を示す。本実施例では、基準マーク20の形成予定領域20Aの左側の輪郭(エッジ)から+0.1μmずらして輪郭加工を10回の小電流集束イオンビームIb1の照射で行った。この実施例4での全域加工工程は、上記実施例3と同様である。この結果、図15-3に示すように、輪郭部に加工された側壁の立ち上がり角度を大きくすることができた。
Example 4
15-3 shows Example 4 of the method for manufacturing a reflective mask blank according to the second embodiment of the present invention. In this example, contour processing was performed by irradiating the small-current focused ion beam Ib1 ten times, with a deviation of +0.1 μm from the left-hand contour (edge) of the region 20A where the fiducial mark 20 is to be formed. The full-area processing step in Example 4 is the same as in Example 3 above. As a result, as shown in FIG. 15-3, it was possible to increase the rising angle of the sidewall processed in the contour portion.
(実施例5)
図15-4は、本発明の第2の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例5を示す。本実施例では、基準マーク20の形成予定領域20Aの左側の輪郭(エッジ)から-0.1μmずらして輪郭加工を10回の小電流集束イオンビームIb1の照射で行った。この実施例5での全域加工工程は、上記実施例3と同様である。
Example 5
15-4 shows Example 5 of the method for manufacturing a reflective mask blank according to the second embodiment of the present invention. In this example, contour processing was performed by irradiating the small-current focused ion beam Ib1 ten times, with a shift of −0.1 μm from the left-side contour (edge) of the region 20A where the fiducial mark 20 is to be formed. The entire area processing process in Example 5 is the same as that in Example 3 above.
この結果、図15-4に示すように、輪郭部に加工された側壁の立ち上がり角度を大きくすることができたが、図5に示した輪郭溝部22のような断面形状が得られなかった。このため、本実施例5では、輪郭加工における小電流集束イオンビームIb1の照射回数を増加させることにより、輪郭溝部22のような断面形状が得られると考えられる。 As a result, as shown in Figure 15-4, the rising angle of the sidewall machined into the contour portion was increased, but a cross-sectional shape like the contour groove portion 22 shown in Figure 5 was not obtained. For this reason, in this Example 5, it is believed that a cross-sectional shape like the contour groove portion 22 can be obtained by increasing the number of times the small-current focused ion beam Ib1 is irradiated during contour machining.
上記した第2の実施の形態においても、全域加工工程および輪郭加工工程に行う集束イオンビームIb1,Ib2の照射回数は、適宜変更が可能であり、数万回の照射も極短時間で行えるため、側壁23の立ち上がり角度が大きく、エッジ検出精度の高い基準マーク20を迅速に形成できるという効果がある。 In the second embodiment described above, the number of times focused ion beams Ib1 and Ib2 are irradiated in the full area processing process and the contour processing process can be changed as needed, and tens of thousands of irradiations can be performed in an extremely short time, resulting in the rapid formation of a fiducial mark 20 with a large rise angle of the sidewall 23 and high edge detection accuracy.
(第3の実施の形態)
図16および図17は、本発明の第3の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示す。本実施の形態では、図16に示すように、反射膜積層基板7Aを小電流集束イオンビームIb1に対して傾けた状態で輪郭加工工程を行う。
(Third embodiment)
16 and 17 show a method for manufacturing a reflective mask blank according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in Fig. 16, the contour processing step is performed in a state where the reflective film laminated substrate 7A is tilted with respect to the small-current focused ion beam Ib1.
まず、本実施の形態では、反射膜積層基板7Aを水平に置いた状態で、鉛直方向から大電流集束イオンビームIb2を照射して基準マーク20の形成予定領域20Aの全体に凹部を加工しておく。 First, in this embodiment, the reflective film laminated substrate 7A is placed horizontally, and a high-current focused ion beam Ib2 is irradiated vertically to machine a recess in the entire region 20A where the reference mark 20 is to be formed.
次に、制御部6により、傾斜角度調整部5を駆動制御して搬送ステージの傾斜を調整して、反射膜積層基板7Aの表面である反射膜9の表面9Aを水平面に対してθだけ傾けた状態となるようにする。この結果、図17に示すように、小電流集束イオンビームIb1が、反射膜9に対して形成予定領域20Aの内側方向へ傾く方向から照射されるようになる。 Next, the control unit 6 drives and controls the tilt angle adjustment unit 5 to adjust the tilt of the transfer stage so that the surface 9A of the reflective film 9, which is the surface of the reflective film laminated substrate 7A, is tilted by θ with respect to the horizontal plane. As a result, as shown in FIG. 17, the small-current focused ion beam Ib1 is irradiated onto the reflective film 9 from a direction tilted toward the inside of the planned formation region 20A.
このように小電流集束イオンビームIb1と反射膜9とが相対的に傾いた状態で輪郭加工を行うことにより、基準マーク20の側壁の立ち上がり角度を直角に近づけることが可能となる。したがって、全域加工工程の時間を短縮して凹部の深さが浅くなっても、側壁の立ち上がり角度が大きくできるため、基準マーク20の検出精度を高めることができる。 By performing contour processing in this manner with the low-current focused ion beam Ib1 and the reflective film 9 tilted relative to each other, it is possible to make the rise angle of the sidewall of the reference mark 20 closer to a right angle. Therefore, even if the time for the full-area processing process is shortened and the depth of the recess is shallower, the rise angle of the sidewall can be increased, thereby improving the detection accuracy of the reference mark 20.
なお、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、輪郭加工工程のみにおいて斜め方向からの小電流集束イオンビームIb1の照射を行ったが、図16に示すように、大電流集束イオンビームIb2を用いた全域加工工程においても斜め方向からの照射を行ってもよい。 In the manufacturing method of a reflective mask blank according to this embodiment, irradiation with a small-current focused ion beam Ib1 from an oblique direction is performed only in the contour processing step, but as shown in FIG. 16, irradiation from an oblique direction may also be performed in the full-area processing step using a large-current focused ion beam Ib2.
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。本発明は、付随する様々な実施例や代替手段を包含している。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the descriptions and drawings that form part of the disclosure of the embodiments should not be understood to limit the present invention. The present invention encompasses various accompanying examples and alternative means.
例えば、上記の各実施の形態および実施例では、反射型マスクブランクとして、反射膜積層基板7Aの上に吸収層17を成膜するが、反射膜9の上に保護膜を形成してもよい。この場合は、保護膜および反射膜9に対して、本発明を適用して基準マーク20を形成してもよい。 For example, in the above embodiments and examples, an absorption layer 17 is formed on a reflective film laminated substrate 7A as a reflective mask blank, but a protective film may also be formed on the reflective film 9. In this case, the present invention may be applied to form a fiducial mark 20 on the protective film and reflective film 9.
また、上記の各実施の形態および実施例では、基準マーク20を反射膜積層基板7Aの四隅に形成したがこれに限定されるものではなく、また基準マーク20の形状も十字形状に限定されるものではない。 In addition, in the above embodiments and examples, the reference marks 20 are formed at the four corners of the reflective film laminated substrate 7A, but this is not limited to this, and the shape of the reference marks 20 is not limited to a cross shape.
1 集束イオンビーム加工装置
2 集束イオンビームカラム(FIBカラム)
3 搬送ステージ
4 昇降駆動部
5 傾斜角度調整部
6 制御部
7 反射型マスクブランク
7A 反射膜積層基板
8 ガラス基板
9 反射膜
10 鏡筒
10A 開口部
11 集束イオンビーム光学系
12 イオン源
13 コンデンサレンズ
14 偏向器
15 対物静電レンズ
16 絞り
17 吸収層
20 基準マーク
20A 形成予定領域
20B 軌道
21 溝底部領域
22 輪郭溝部
23 側壁
1. Focused ion beam processing equipment 2. Focused ion beam column (FIB column)
3 Transfer stage 4 Elevation drive unit 5 Tilt angle adjustment unit 6 Control unit 7 Reflective mask blank 7A Reflective film laminated substrate 8 Glass substrate 9 Reflective film 10 Lens barrel 10A Opening 11 Focused ion beam optical system 12 Ion source 13 Condenser lens 14 Deflector 15 Electrostatic objective lens 16 Aperture 17 Absorbing layer 20 Reference mark 20A Planned formation region 20B Track 21 Groove bottom region 22 Contour groove portion 23 Side wall
Claims (8)
前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って前記反射膜を小電流集束イオンビームで加工する輪郭加工工程と、
前記形成予定領域の全域の前記反射膜を大電流集束イオンビームで加工する全域加工工程と、
を備えることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。 A method for manufacturing a reflective mask blank, comprising: a substrate; and a reflective film that reflects exposure light and is laminated on a surface of the substrate, wherein a fiducial mark having a cross-sectional groove shape is formed on the reflective film, the method comprising:
a contour processing step of processing the reflective film along the contour of the region where the reference mark is to be formed using a small current focused ion beam;
an entire area processing step of processing the reflective film over the entire area of the intended formation region using a high-current focused ion beam;
A method for manufacturing a reflective mask blank, comprising:
前記基準マークの溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されていることを特徴とする反射型マスクブランク。 A reflective mask blank comprising: a substrate; and a reflective film laminated on a surface of the substrate and reflecting exposure light, wherein a fiducial mark having a cross-sectional groove shape is formed on the reflective film,
A reflective mask blank, characterized in that a contour groove recessed toward the substrate is formed along the periphery of the groove bottom region of the fiducial mark.
前記イオンビームにより、基板の表面に積層された反射膜における基準マークの形成予定領域に断面凹溝形状の当該基準マークを形成する集束イオンビーム加工装置であって、
前記基板を支持してX-Y方向に移動できるように設定された搬送ステージと、
前記搬送ステージをZ方向に昇降駆動する昇降駆動部と、
前記集束イオンビームカラム、前記搬送ステージ、および前記昇降駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記集束イオンビームカラムを制御して、前記イオンビームを小電流集束イオンビームと大電流集束イオンビームとに切り替え、前記反射膜の前記形成予定領域の輪郭に沿って前記小電流集束イオンビームで加工し、前記形成予定領域の全域の前記反射膜を前記大電流集束イオンビームで加工することを特徴とする集束イオンビーム加工装置。 a focused ion beam column that emits an ion beam,
a focused ion beam processing apparatus for forming a reference mark having a cross-sectional groove shape in a region where the reference mark is to be formed on a reflective film laminated on a surface of a substrate by using the ion beam,
a transfer stage configured to support the substrate and move in the XY directions;
an elevation drive unit that drives the transfer stage up and down in the Z direction;
a control unit that controls the focused ion beam column, the transfer stage, and the lifting/lowering drive unit,
the control unit controls the focused ion beam column to switch the ion beam between a small-current focused ion beam and a large-current focused ion beam, processes the reflective film along the contour of the planned formation region with the small-current focused ion beam, and processes the reflective film over the entire planned formation region with the large-current focused ion beam .
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