(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極紫外（ＥＵＶ）波長範囲のための反射フォトリソグラフィマスク（反射ＥＵＶマスク）の欠陥を分析する方法であって、
ａ．ＥＵＶマスク検査ツールを用いて欠陥に関連する少なくとも１つの焦点スタックを生成する段階と、
ｂ．前記欠陥の位置での前記反射ＥＵＶマスクの面構成を判断する段階と、
ｃ．前記反射ＥＵＶマスクの前記判断された面構成を有し、かつ異なる位相誤差を有するモデル構造を準備し、それぞれの焦点スタックを生成する段階と、
ｄ．前記欠陥の前記少なくとも１つの生成された焦点スタックと前記モデル構造の前記生成された焦点スタックとを比較することにより、前記反射ＥＵＶマスク欠陥の３次元誤差構造を判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記３次元誤差構造に異なる修復方法を適用し、最適修復方法を判断するためにそれぞれの焦点スタックを模擬する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最適修復方法を前記欠陥位置に適用する段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記モデル構造は、前記反射ＥＵＶマスクの面上の吸収パターン構造を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ＥＵＶマスク設計データから及び／又は少なくとも１つの像の記録から前記吸収パターン構造を準備する段階を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
得られる多層構造が理想的な多層構造に少なくとも近似的に補正されるように前記３次元誤差構造を補正する修復方法を使用する段階を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記修復方法を前記反射ＥＵＶマスクの前記欠陥位置上に直接に適用する段階を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記修復方法は、前記多層構造を少なくとも部分的に除去する段階を含むことを特徴とする請求項２から請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記修復方法は、前記反射ＥＵＶマスクの前記多層構造及び／又は基板を該反射ＥＵＶマスク内にフェムト秒レーザパルスを局所的に集束させることによって局所的に圧縮及び／又は膨張させる段階を含むことを特徴とする請求項２から請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９に記載の方法のいずれかを実行するようになった極紫外波長範囲のフォトリソグラフィマスクのための検査顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＵＶマスク欠陥の分析及び／又は修復の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化する集積回路サイズの結果として、フォトリソグラフィマスクは、益々小さい構造をウェーハ上に施された感光層、すなわち、フォトレジスト上に投影する必要がある。集積回路（ＩＣ）を形成する構造要素の臨界寸法（ＣＤ）の縮小を可能にするために、フォトリソグラフィマスクの露光波長は、電磁スペクトルの近紫外から中紫外を超えて遠紫外領域に移行した。現在、ウェーハ上のフォトレジストの露光には、一般的に１９３ｎｍの波長が使用される。その結果、高い解像度を有するフォトリソグラフィマスクの製造は、益々複雑になってきている。
【０００３】
今後、フォトリソグラフィマスクは、電磁スペクトルの極紫外（ＥＵＶ）波長範囲の一層短い波長を使用することになる。ＥＵＶマスクという用語は、以下では、ＥＵＶ波長範囲（好ましくは、１０ｎｍから１５ｎｍ）のためのフォトリソグラフィマスクを意味する。
【０００４】
ＥＵＶ波長範囲のための光学要素は、好ましくは、反射光学要素であることになる。ＥＵＶ光学要素の製作では、多層構造又は多層膜が、超低熱膨張性（ＵＬＥ）を有する基板上に堆積される。溶融シリカは、ＥＵＶ光学要素に使用される基板の例である。一般的に多層システムは、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とで構成される８０個から１２０個の交替層を含む。Ｍｏ−Ｓｉ層の対又はＭｏ−Ｓｉ二重層は、約７ｎｍの深さを有する。Ｍｏ−Ｓｉ層の境界では、Ｍｏ−Ｓｉ多層システムが理想的には入射ＥＵＶ放射線の７０％超を反射するように入射ＥＵＶ放射線の一部分が反射される。
【０００５】
多層構造に加えて、ＥＵＶマスクは、多層の上にパターン構造又は吸収パターン構造を含む。例えば、ＥＵＶ放射線吸収パターンは、窒化チタン、窒化タンタル、又はクロムで形成することができる。ＥＵＶマスクのＥＵＶ放射線吸収部分とＥＵＶ放射線反射部分との相互作用は、ＥＵＶ放射線による照明の場合に半導体ウェーハ上に施されたフォトレジストに存在させるべきパターンを生成する。
【０００６】
ＥＵＶ光学要素、特に、ＥＵＶマスクの製作においては極めて高い精度が必要である。１ｎｍ程度の誤差であっても、ウェーハ上のパターン構造の像内に既に誤差をもたらす可能性がある。マスクによって生成されたウェーハパターン上で明白なマスク誤差又は欠陥は、プリント誤差と呼ばれる。ＥＵＶマスクの様々な位置において異なる種類の欠陥が発生する可能性があり、様々な効果が生じる。
【０００７】
照明波長で作動するＥＵＶ検査及び評価システムは既に公知である。ＵＳ  ６  ９５４  ２６６又はＵＳ  ５  ８０３  １２は、マスク修復システムとの組合せで作動するＥＵＶ検査及び評価システム又はＥＵＶ検査及び評価ツールを説明している。ＥＵＶ評価システムは、ＥＵＶマスク検査顕微鏡（ＥＵＶＭ）とも表される。
【０００８】
ＥＵＶマスクに関する更に別の調査法も公知である。ＵＳ  ２００９／０  ２８６  １６６は、ＥＵＶマスク上の凹欠陥の位置のための原子間力顕微鏡の使用を開示している。ＵＳ  ６  ８４４  ２７２は、干渉計の使用によるＥＵＶマスクの面の高さの判断を説明している。
【０００９】
吸収パターン構造の欠陥は、不透過性を有するべき位置において吸収材料が欠損している場合、又は吸収材料が、透過性を有するべき位置に存在する場合に発生する可能性がある。更に、ＥＵＶ光学要素の面には汚物粒子が付着する可能性がある。この種の誤差は、主に振幅誤差をもたらす。この誤差は、ＥＵＶ光学要素の面分析により、例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用することによって確認することができる。例えば、「Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ  ＳＭＳ」のＭｅＲｉＴ（登録商標）システムのような公知のマスク修復システムを使用することで、余分な材料を除去することができる。この作業には、電子ビームを適切なエッチングガスとの組合せに使用することができる。欠損した吸収材料は、例えば、電子ビームをそれぞれの前駆体ガスと共に用いてクロムを局所的に堆積することによって追加することができる。
【００１０】
ＥＵＶ光学要素は、その面を外乱する粒子又は物質から清浄にするために洗浄又は研磨することができる。
【００１１】
一方、ＥＵＶ光学要素、すなわち、ＥＵＶミラー及び／又はＥＵＶマスク内には、いわゆる埋め込み欠陥が発生する可能性がある。以下では、「埋め込み欠陥」という用語は、ＥＵＶ光学要素の基板上及び／又は多層構造中に位置する欠陥又は誤差を意味する。埋め込み欠陥は、振幅誤差と位相誤差の両方をもたらし、すなわち、埋め込み欠陥は、振幅誤差部分と位相誤差部分とを含む。埋め込み欠陥は、トポロジー誤差とも呼ばれる。
【００１２】
ＵＳ  ６  ０１６  ３５７は、深紫外（ＤＵＶ）放射線で照明される位相シフトマスク（ＰＳＭ）内の焦点スタックの測定によって吸収パターン構造の誤差を補正する方法を説明している。更に、この文献は、余分な吸収材料を除去し、欠損した吸収材料を堆積させるための修復方法を説明している。この修復方法は、補償修復で表される。
【００１３】
特許ＵＳ  ６  ２３５  ４３４は、ＥＵＶマスクの振幅誤差及び位相誤差の修復を説明している。誤差の種類とは無関係に、修復は、補償、すなわち、吸収パターン構造から余分な材料を除去すること、又は吸収パターン構造に吸収材料を堆積させることそれぞれによる吸収パターンの補正によって行われる。更に、ＵＳ  ２００５／１  ５７３  ３８４も材料の除去を開示しており、それに対してＵＳ  ６  ８４９  ８５９は、追加層を堆積させること及び追加層の厚みを調節することによる層の厚みの調節を説明している。
【００１４】
余分な吸収材料がイオンビームによって除去される時に、多層膜と吸収パターン構造の間に配置されたバッファ層内にイオンが注入される。注入されたイオンは、補正されたＥＵＶマスク部分の反射率を変更する可能性がある。ＪＰ  ２００８  ０８５  ２２３  Ａは、注入されたイオンによって誘起された反射率変化を吸収パターン構造をそれぞれ補正することによって補正する方法を開示している。
【００１５】
Ｙ．Ｋａｍａｊｉ他著「極紫外顕微鏡を用いたプリント可能位相欠陥の臨界寸法の研究（Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｏｆ  ｐｒｉｎｔａｂｌｅ  ｐｈａｓｅ  ｄｅｆｅｃｔｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）」、応用物理学会誌、第４８巻（２００９年）、０６ＦＡ０７−１〜０６ＦＡ０７−４ページは、ＥＵＶマスクの多層膜内ではなぜ隆起よりも孔の方が頻度の高い欠陥であるのかを説明している。更に、この文献は、ＥＵＶ顕微鏡（ＥＵＶＭ）の解像度限界を判断するためのプログラムされた位相欠陥の製作及びその分析に対して報じている。
【００１６】
Ｃ．Ｈ．Ｃｌｉｆｆｏｒｄ著「埋め込み欠陥を有するＥＵＶリソグラフィマスクのためのシミュレーション及び補償の方法（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ＥＵＶ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｍａｓｋｓ  ｗｉｔｈ  ｂｕｒｉｅｄ  ｄｅｆｅｃｔｓ）」、電気工学及びコンピュータ科学、カリフォルニア大学バークレー校、技術報告書、第ＵＣＢ／ＥＥＣＳ−２０１０−６２号は、欠陥の空間像に基づいてシミュレーション構成を生成することを可能にするシミュレーション法を説明している。この文献は、ＥＵＶマスクの吸収パターンを調節することによる欠陥補償のための２つの方法に対しても報じている。
【００１７】
Ｄ．ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｈｅｕｖｅｌ他著「自然のＥＵＶマスクブランク欠陥：痕跡、適時検出、分析、及び概要（Ｎａｔｕｒａｌ  ＥＵＶ  ｍａｓｋ  ｂｌａｎｋ  ｄｅｆｅｃｔｓ：ｅｖｉｄｅｎｃｅ，ｔｉｍｅｌｙ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｏｕｔｌｏｏｋ）」、ＳＰＩＥ／ＢＡＣＵＳ会議会報、２０１０年は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）内では確認することができないＥＵＶ欠陥を位置して測定するために、空間像、マーク、及びＡＦＭ測定データを組み合わせる方法を説明している。更に、この論文は、面における３ｎｍの浅さの孔及び僅か３ｎｍの高さの隆起の両方が、多層内に埋め込まれる重大なプリント欠陥をもたらす可能性があることを説明している。
【００１８】
多くの場合に、上述の文献は、埋め込み欠陥、すなわち、ＥＵＶマスクの基板及び／又は多層膜上の欠陥の振幅誤差と位相誤差との間で明確に区別を付けていない。「補償修復」で表される修復方法は、埋め込み欠陥の振幅誤差部分に対処するが、埋め込み欠陥の位相誤差部分は無視する。図１は、埋め込み多層欠陥の低下した反射率を補償するために、吸収パターン要素の欠陥に隣接する一部分を除去することによる多層欠陥の補償修復を略示している。
【００１９】
補償修復は、この手法で補償されるＥＵＶマスクが、理想的な焦点特性から有意に逸脱した焦点依存性を有するので、ウェーハ照明におけるプロセスウィンドウの縮小をもたらすという欠点を有する。更に、この補償修復方法は、吸収パターン構造を持たないＥＵＶミラー内の欠陥を補正するためには適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】ＵＳ  ６  ９５４  ２６６
【特許文献２】ＵＳ  ５  ８０３  １２
【特許文献３】ＵＳ  ２００９／０  ２８６  １６６
【特許文献４】ＵＳ  ６  ８４４  ２７２
【特許文献５】ＵＳ  ６  ０１６  ３５７
【特許文献６】ＵＳ  ６  ２３５  ４３４
【特許文献７】ＵＳ  ２００５／１  ５７３  ３８４
【特許文献８】ＵＳ  ６  ８４９  ８５９
【特許文献９】ＪＰ  ２００８  ０８５  ２２３  Ａ
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】Ｙ．Ｋａｍａｊｉ他著「極紫外顕微鏡を用いたプリント可能位相欠陥の臨界寸法の研究（Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｏｆ  ｐｒｉｎｔａｂｌｅ  ｐｈａｓｅ  ｄｅｆｅｃｔｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）」、応用物理学会誌、第４８巻（２００９年）、０６ＦＡ０７−１〜０６ＦＡ０７−４ページ
【非特許文献２】Ｃ．Ｈ．Ｃｌｉｆｆｏｒｄ著「埋め込み欠陥を有するＥＵＶリソグラフィマスクのためのシミュレーション及び補償の方法（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ＥＵＶ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｍａｓｋｓ  ｗｉｔｈ  ｂｕｒｉｅｄ  ｄｅｆｅｃｔｓ）」、電気工学及びコンピュータ科学、カリフォルニア大学バークレー校、技術報告書、第ＵＣＢ／ＥＥＣＳ−２０１０−６２号
【非特許文献３】Ｄ．ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｈｅｕｖｅｌ他著「自然のＥＵＶマスクブランク欠陥：痕跡、適時検出、分析、及び概要（Ｎａｔｕｒａｌ  ＥＵＶ  ｍａｓｋ  ｂｌａｎｋ  ｄｅｆｅｃｔｓ：ｅｖｉｄｅｎｃｅ，ｔｉｍｅｌｙ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｏｕｔｌｏｏｋ）」、ＳＰＩＥ／ＢＡＣＵＳ会議会報、２０１０年
【非特許文献４】Ｊ．Ｆ．Ｚｉｅｇｌｅｒ、Ｊ．Ｐ．Ｂｉｅｒｓａｃｋ、及びＵ．Ｌｉｔｔｍａｒｋ著「固体内でのイオンの停止及び範囲（Ｔｈｅ  Ｓｔｏｐｐｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｅ  ｏｆ  Ｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｓｏｌｉｄｓ）」、Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ、米国ニューヨーク州、１９８５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従って、本発明の１つの目的は、上述の従来技術の欠点を少なくとも部分的に克服するＥＵＶマスクの欠陥の分析及び／又は修復の方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１の態様により、請求項１に記載の方法を提供する。実施形態では、極紫外（ＥＵＶ）波長範囲のためのフォトリソグラフィマスク（ＥＵＶマスク）の欠陥を分析する方法は、（ａ）ＥＵＶマスク検査ツールを用いて欠陥に関連する少なくとも１つの焦点スタックを生成する段階と、（ｂ）欠陥の位置のＥＵＶマスクの面構成を判断する段階と、（ｃ）判断された面構成を有し、異なる位相誤差を有するモデル構造を準備し、それぞれの焦点スタックを生成する段階と、（ｄ）生成された少なくとも１つの欠陥焦点スタックと、生成されたモデル構造焦点スタックとを比較することにより、ＥＵＶマスク欠陥の３次元誤差構造を判断する段階とを含む。
【００２４】
説明する方法は、振幅誤差と位相誤差とが、異なる焦点特性において明らかになることを利用する。従って、測定焦点スタックは、振幅誤差と位相誤差との間で区別を付けることを可能にする。振幅誤差は、実質的に面欠陥に対応し、位相誤差は、実質的に埋め込み欠陥に対応する。振幅誤差は、当業技術で公知の方法を用いて補正される。
【００２５】
位相誤差に現れる識別された埋め込み欠陥の面構成が分析される。測定面構成からモデル構造が計算され、そこから欠陥の３次元（３Ｄ）誤差構造が識別される。
【００２６】
従って、説明する方法は、ＥＵＶマスクの欠陥を確実に検出して区別し、識別された埋め込み欠陥の個々の３Ｄ誤差構造を判断する手順を定義する。埋め込み欠陥の３Ｄ誤差構造は、分析された埋め込み欠陥に向けて個々に設計された修復方針又は補償方針を作成する上で使用することができる。
【００２７】
ＥＵＶマスクは、好ましくは、反射光学要素である。しかし、本節の最初の段落で定義した方法を透過光学要素に適用することができる。更に、説明する方法は、ＥＵＶマスクの欠陥を分析することに限定されない。実際には、本方法をより長い波長範囲、並びにより短い波長範囲に向けて設計されたフォトリソグラフィマスク又はより一般的には光学要素の欠陥を分析するために適用することができる。
【００２８】
更に別の態様では、面構成を判断する段階は、原子間力顕微鏡、走査トンネル効果顕微鏡、スタイラス表面形状測定器、及び／又は干渉計を用いて欠陥を走査する段階を含む。
【００２９】
マスク検査ツールを用いて測定された焦点スタックを分析することによって位相誤差が識別されて位置付けられた後に、面構成を判断するために、位相誤差をもたらす埋め込み欠陥の上のＥＵＶマスク面が詳細に走査される。面構成は、ＥＵＶ光学要素の欠陥位置にある面トポロジーに対応する。両方の測定データの例示的な組合せは、分析された欠陥における３Ｄ誤差構造の判断を可能にする。
【００３０】
別の態様は、３次元誤差構造に異なる修復方法を適用して最適修復方法を判断するために、関連付けられた焦点スタックを模擬する段階を含む。
【００３１】
３Ｄ誤差構造を識別した後に、得られた焦点スタックに対する様々な修復方法の効果をそれぞれの修復方法の適用前にシミュレーションによって評価することができる。分析された欠陥に最適に適合する修復方法が、欠陥の補正の前にシミュレーションによって識別される。特に、説明する修復方法は、ＥＵＶマスクの多層膜上に配置されたパターン構造の修正に限定されない。それとは逆に、定義する修復方法は、ＥＵＶマスクだけではなくＥＵＶミラーの分析済みの欠陥を補正するためのＥＵＶマスクの基板及び／又は多層膜の修正を明確に含む。
【００３２】
従って、定義する方法は、補償修復によって単に埋め込み欠陥の振幅誤差部分を補償するのではなく、埋め込み欠陥を補正する。
【００３３】
更に別の態様では、最適修復方法を判断する段階は、異なる修復方法のうちの１つをウェーハの照明時のＥＵＶ光学要素に対するプロセスウィンドウを最大にする焦点スタックを生成する最適修復方法として選択する段階を含む。
【００３４】
プロセスウィンドウは、異なる修復方法のうちで最大非集束範囲において所定の臨界寸法（ＣＤ）変化を満たす焦点スタック空間像を有する修復方法において最大にされる。この最適化基準の適用は、補正済みのＥＵＶ光学要素の照明時のプロセスウィンドウを最大にするか又はリソグラフィシステム内でのＥＵＶ光学要素の適用において最も重要な焦点深度（ＤＯＦ）を最大にする。
【００３５】
別の態様は、最適修復方法を欠陥位置に適用する段階を含む。
【００３６】
欠陥位置の特定の処置は、ウェーハ上に配置されたフォトレジスト内のＥＵＶパターンの像に対する欠陥の影響を最小にし、それによってそれぞれの誤差処理の後にＥＵＶ光学要素を生成工程において再度利用することができる。
【００３７】
更に別の態様では、モデル構造は、ＥＵＶマスクの面上の吸収パターン構造を含む。
【００３８】
吸収パターン構造は、ＥＵＶマスクの面上の欠陥位置の識別に使用することができるので、吸収パターン構造の存在は、欠陥位置に対するモデル構造の判断を容易にする。更に、パターン要素の修正を誤差補正工程の一部とすることができる。一方、埋め込み欠陥のモデル構造がパターン構造を含むことは必須ではない。それとは逆に、説明する方法は、吸収パターンを持たないＥＵＶミラーに適用することができる。
【００３９】
別の態様は、ＥＵＶマスク設計データ及び／又は少なくとも１つの像の記録から吸収パターン構造を準備する段階を含む。
【００４０】
パターンデータが利用可能である場合には、このデータは、様々な修復方法の効果のシミュレーション工程において入力として使用される。一方、この情報が利用可能ではない場合には、パターンデータは、代替的にパターン構造の像の記録から取得することができる。パターンの像を記録するには、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用することができる。ＥＵＶマスクのパターンデータを判断するために、両方の方法の組合せを使用することができる。
【００４１】
更に別の態様は、得られる多層構造が、理想的な多層構造に少なくとも近似的に補正されるように３次元誤差構造を補正する修復方法を使用する段階を含む。
【００４２】
埋め込み欠陥、すなわち、多層欠陥及び／又は基板欠陥を補償しようと試みる場合にパターン要素しか修正しない補償修復とは対照的にこの説明する方法は、埋め込み誤差を補正するために基板及び／又は多層を修正する。従って、定義する方法は、分析された埋め込み欠陥を埋め込み欠陥の振幅誤差部分しか対処しない補償修復によるものよりも非常に高い量まで補正することを可能にする。その結果、説明する方法は、リソグラフィシステムにおけるＥＵＶ光学要素の使用中にそのプロセスウィンドウを最大にする。
【００４３】
別の態様は、修復方法をＥＵＶマスクの欠陥位置に直接適用する段階を含む。
【００４４】
既に上述のように、説明する方法は、埋め込み欠陥に近いパターン要素を局所的に修正することによって欠陥を部分的にのみ補償する代わりに、埋め込み欠陥の３Ｄ誤差構造を分析して、基板及び／又は多層膜に対して影響を及ぼすことによって欠陥を補正する。
【００４５】
別の態様により、修復方法は、多層構造を少なくとも部分的に除去する段階、特に、多層構造内に少なくとも１つの穴を穿孔する段階を含む。
【００４６】
多層構造のうちで埋め込み欠陥を含む部分を除去することにより、欠陥も同様に除去される。次に、欠陥のない多層膜を新たに堆積させることができる。この手順はある程度の労力を必要とするが、欠陥を補償するのではなく、欠陥は、この修復工程によって除去される。
【００４７】
更に別の態様では、修復方法は、ＥＵＶマスク又は一般的にはＥＵＶ光学要素の多層構造及び／又は基板をＥＵＶマスク内にフェムト秒レーザパルスを局所的に集束させることによって局所的に圧縮及び／又は膨張させる段階を含む。
【００４８】
定義する修復方法は、ＥＵＶ光学要素の基板及び／又は多層膜に対して影響を及ぼすことによって埋め込み欠陥を直接補正する修復の例である。この関連において、多層に対する欠陥の修復の影響を最小にすることができるので、基板の変更が好ましい。
【００４９】
別の態様では、フェムト秒レーザパルスは、ＥＵＶマスクの基板を通じて入射する。
【００５０】
フェムト秒レーザパルスが基板を通じて欠陥位置にもたらされる場合には、多層又は多層膜のうちで最も重要な少なくとも上側のＭｏ−Ｓｉ層は、埋め込み欠陥の補正によって有意に影響を受けることはない。
【００５１】
更に別の態様により、極紫外波長範囲のフォトリソグラフィマスクに対する検査顕微鏡が、上述の態様のうちのいずれかの方法を実行する。
【００５２】
本発明の更に別の態様により、請求項１１に記載の方法を提供する。実施形態では、極紫外（ＥＵＶ）光学要素内の埋め込み欠陥を修復する方法は、ＥＵＶ光学要素の体積を局所的に変化させるのに適するイオン線量がＥＵＶ光学要素内に注入されるように、イオンビームを埋め込み欠陥上に誘導する段階を含む。
【００５３】
ＥＵＶ光学要素は、基板及び多層構造を有するＥＵＶミラー、及び／又は基板、多層構造、及び吸収パターン構造を有するＥＵＶマスクを含む。
【００５４】
本発明の方法は、補償修復を適用することによってＥＵＶ光学要素の埋め込み欠陥の振幅誤差部分のみを補償する代わりに、基板及び／又は多層を直接修正することによってこれらの欠陥を補正する。従って、本発明の方法は、ＥＵＶマスクに適用できるだけでなく、ＥＵＶミラーの埋め込み欠陥を補正するのに使用することもできる。
【００５５】
ＥＵＶ光学要素は、恐らく反射光学要素であることになる。しかし、本発明の方法は反射光学要素に限定されず、透過光学要素にも適用することができる。更に、定義する方法は、ＥＵＶ光学要素の埋め込み誤差の補正にも限定されない。それとは逆に、本方法は、より長い波長、並びにより短い波長に向けて設計された光学要素の埋め込み欠陥を補償することに適用することができる。
【００５６】
更に別の態様では、イオンビームは、不活性ガスイオン、好ましくは、希ガスイオン、最も好ましくは、ヘリウムイオンを含む。
【００５７】
不活性ガスイオンは、これらのイオンが注入される材料と反応しないという利点を有する。これは、基板及び／又は多層膜の機械的特性及び／又は光学特性が、イオンを注入する結果として有意に修正されることはないことを意味する。更に、不活性ガスイオンの希ガス特性は、リソグラフィシステムのＥＵＶ光子がＥＵＶ光学要素の作動中に時間経過に伴ってその光学特性を変化させる可能性がある注入不活性ガスと周囲の材料との反応を誘起するのも防ぐ。
【００５８】
更に別の態様は、イオンビームエネルギをＥＵＶ光学要素の面の下の埋め込み欠陥の深さに適応させる段階を含む。更に別の態様では、イオンビームエネルギは、１ｋｅＶから２００ｋｅＶ、好ましくは、５ｋｅＶから１００ｋｅＶ、最も好ましくは、１０ｋｅＶから５０ｋｅＶの範囲を含む。
【００５９】
イオンは、特定の空間分布を伴ってＥＵＶ光学要素内に注入される。空間分布、並びにこの分布の最大値は、イオンがＥＵＶ光学要素上に当たるエネルギに依存する。注入イオンのビーム方向の分布を以下では深さ分布と呼ぶ。イオンがＥＵＶ光学要素上に入射するエネルギは、注入イオンの深さ分布が、埋め込み欠陥の深さに適合するように選択することができる。
【００６０】
更に別の態様では、ＥＵＶ光学要素は多層構造を含み、イオンビームのエネルギは、イオンが本質的にＥＵＶ光学要素の反射特性を決めるその多層構造の層の下に注入されるように選択される。
【００６１】
この場合、並びに本明細書内の更に別の箇所において、「本質的に」という用語は、深さ分布の最大値及び／又は幅が、それぞれのＭｏ−Ｓｉ層に対してこれらの層が注入イオンの大部分を含むように調節されることを意味する。
【００６２】
第２の節で上述したように、多層構造内に注入されたイオンは、ＥＵＶ光子に対する反射率を局所的に変化させる可能性があり、従って、振幅誤差を形成する可能性がある。多層膜が漸近的反射率特性を示すことは公知である。これは、ＥＵＶ要素の面に近いＭｏ−Ｓｉ層が、反射ＥＵＶ放射線の大部分を受け持ち、それに対して基板に近い層は、ＥＵＶ光学要素の反射率に殆ど寄与しないことを意味する。その結果、下側のＭｏ−Ｓｉ層（基板に近いＭｏ−Ｓｉ層）内に注入されたイオンは、ＥＵＶ光学要素の反射特性に本質的に影響を及ぼすことなく埋め込み欠陥を実質的に補正することができる。
【００６３】
更に別の態様では、ＥＵＶ光学要素は、基板と多層構造の間に配置された少なくとも１つの捕捉層を含み、イオンビームエネルギは、イオンが、本質的に少なくとも１つの捕捉層に注入されるように調節される。
【００６４】
イオンの大部分を捕捉層内に注入することにより、多層構造の反射特性は変化せず、又は少なくとも有意に変化することはない。基板面上で基板に近いＭｏ−Ｓｉ層内に位置する欠陥は、多層を通じて伝播する可能性があり、従って、その反射特性に影響を及ぼす。従って、欠陥補正工程が多層構造の反射特性に有意に影響を及ぼさないように、捕捉層内にイオンの大部分を注入することにより、埋め込み欠陥を実質的に除去することができる。
【００６５】
更に別の態様は、イオンビームを欠陥上に誘導する前に欠陥を修復する時にイオンビームが誘導されて通るＥＵＶ光学要素の面上に局所保護層を配置し、修復の終了時に局所保護層を除去する段階を含む。
【００６６】
ＥＵＶ光学要素上に入射するイオンは、ＥＵＶ光学要素の面に対してスパッタリング効果を有し、すなわち、これらのイオンは、ＥＵＶ光学要素の面から原子を除去するエネルギを有する。従って、入射イオンは、ＥＵＶ光学要素の面に損傷を与える可能性がある。この影響は、イオン照射の前に多層上に保護層を局所的に配置し、欠陥修復工程の終了時に保護層を除去することによって回避することができる。
【００６７】
更に別の態様により、イオンビームは、ＥＵＶ光学要素の面を通して埋め込み欠陥上に垂直に誘導されない。
【００６８】
上述のように、スパッタリング効果以外に、イオンは、多層面からイオン注入位置までのイオン経路に沿って多層内に損傷を誘起する可能性がある。イオンビームにおいて傾斜入射を使用することにより、ＥＵＶ光学要素のうちでウェーハ上のマスクパターンの結像に対してそれ程影響を持たない部分をイオン経路に選択することができる。特に、イオンビームが吸収要素上に入射するように入射角を選択することができる。この手法により、埋め込み欠陥の上方の多層構造は、欠陥の修復中に損傷を受けない。
【００６９】
更に別の態様では、埋め込み欠陥は、凹欠陥、特に、孔及び／又はスクラッチであり、局所体積変化は、局所体積増加、特に、局所高さ増大を含む。別の態様により、埋め込み欠陥は、凸欠陥、特に、隆起であり、局所体積変化は、局所体積減少、特に、局所高さ低下を含む。
【００７０】
更に、更に別の態様は、上述の態様のうちのいずれかの方法を用いて埋め込み欠陥を分析する段階を含む。
【００７１】
最後に、別の態様により、集束イオンビーム装置は、上述の態様のうちのいずれかの方法を実行する。
【００７２】
本発明をより明快に理解し、その実用的な用途を理解するために、以下の図を提供して以下で参照する。これらの図は、単に例証を提供するものであり、いずれの場合にも本発明の範囲を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来技術のＥＵＶマスクの埋め込み欠陥の補償修復の概略図である。
【図２】ＥＵＶフォトリソグラフィマスクの概略断面図である。
【図３】様々な欠陥を有する図２のＥＵＶマスクの概略図である。
【図４】多層構造の様々なＭｏ−Ｓｉ層を通じた基板上の埋め込み欠陥の伝播の概略断面図である。
【図５】焦点及び±７５ｎｍの非集束位置における臨界寸法（ＣＤ）変化のシミュレーションをオフセット（吸収要素の中心位置と孔欠陥の中心の間の距離）の関数として略例示する図である。
【図６】図５において模擬した構成を示す欠陥を有するＥＵＶマスクの切り抜き断片及びパターン要素の中心に対する欠陥のオフセットの概略断面図である。
【図７】ＥＵＶマスク面の高さ変化を注入ヘリウムイオン線量の関数として略例示する図である。
【図８】ヘリウムイオンがＥＵＶマスクの多層上に当たる場合のＥＵＶマスク内の侵入深さをヘリウムビームエネルギの関数として略例示する図である。
【図９】ヘリウムイオンがＥＵＶマスクの吸収パターン要素上に当たる場合のＥＵＶマスク内の侵入深さをヘリウムビームエネルギの関数として略例示する図である。
【図１０】ＥＵＶマスクの多層構造を通じた埋め込み欠陥の伝播の概略図（左）及びイオンをＥＵＶマスクの多層構造内に注入することによる体積増加作用概略図である。
【図１１】ＥＵＶマスクの基板と多層の間に配置された捕捉層を有するＥＵＶ光学要素の概略図（左）及び注入イオンの深さ分布の概略図（右）である。
【図１２】基板の孔欠陥の上の多層上への保護層の堆積の概略図（左）、孔欠陥の修復後の保護層の概略図（中心）、及び修復工程の完了後のＥＵＶマスクの概略図（右）である。
【図１３】吸収パターン要素を通じて欠陥にイオンを傾斜して誘導することによるＥＵＶマスクの基板上の孔欠陥の修復の概略図（左）及びイオンと多層の原子との相互作用によって損傷を受けた体積を有する修復工程の終了時のＥＵＶマスクの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以下では、本発明の例示的な実施形態を示す添付図面を参照して本発明をより完全に説明する。しかし、本発明は、異なる形態に実施することができ、本明細書に公開する例に限定されるものと解釈すべきではない。限定することではなく、これらの例は、本発明の開示が徹底したものになり、本発明の範囲を当業者に伝達するように提供するものである。
【００７５】
図１は、ＥＵＶマスク１００の切り抜き断片の平面図を示している。左の図１１０は、埋め込み欠陥と呼ぶ多層構造１２０内に埋め込まれた多層欠陥１３０を有する多層構造１２０を含む。多層１２０上には、吸収ストライプの形態を有する２つのパターン要素１４０が配置される。右の図１５０は、埋め込み欠陥１３０によって覆われる区域の低下した反射率を補償するために、埋め込み欠陥１３０の周囲のパターン要素１６０の吸収材料の一部分を除去することによって多層欠陥１３０が部分的に補償された後のＥＵＶマスク１００の左の図１１０の吸収構造１６０を示している。第３の節で上述したように、この埋め込み欠陥修復手法を「補償修復」と呼ぶ。
【００７６】
図２は、１３．５ｎｍの露光波長に対するフォトリソグラフィマスク２００の概略断面図を示している。現在適用されているフォトリソグラフィマスクとは異なり、ＥＵＶマスク２００は、多層構造２０５を基体とする反射光学要素である。多層構造２０５は、入射ＥＵＶ光子を選択的に反射するミラーとして機能する。ＥＵＶマスク２００の多層構造２０５は、溶融シリカ基板のような適切な基板２１０の前側基板面２１５上に堆積される。例えば、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）、ＵＬＥ（登録商標）、又はＣＬＥＡＲＣＥ−ＲＡＭ（登録商標）のような他の透過性誘電体、ガラス材料、又は半導体材料をフォトリソグラフィマスクのための基板として適用することができる。基板２１０の材料は、非常に低い熱膨張係数を有することが好ましい。
【００７７】
多層膜又は多層構造２０５は、交替するモリブデン（Ｍｏ）層２２０とシリコン（Ｓｉ）層２２５とで構成される４０個から６０個の対（以下ではＭｏ−Ｓｉ層と呼ぶ）を含む。各Ｍｏ層２２０の厚みは４．１５ｎｍであり、Ｓｉ層２２５の厚みは２．８０ｎｍである。多層構造２０５を保護するために、自然酸化物を有するシリコンから構成される７ｎｍ深さのキャップ層２３０が、多層構造２０５の上部に配置される。キャップ層２３０を形成するのに、例えば、ルテニウムのような他の材料を使用することができる。
【００７８】
多層２０５内では、Ｍｏ層２２０は散乱層として機能し、それに対してシリコン層２２５は分離層として機能する。散乱層において、Ｍｏの代わりに、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、及びイリジウム（Ｉｒ）のような高いＺ数を有する他の要素を利用することができる。
【００７９】
上述のように、ＥＵＶマスク２００の基板２１０上の多層構造２０５は、ＥＵＶ電磁放射線に対するミラーとして機能する。ＥＵＶマスク２００にするために、キャップ層２３０上にバッファ構造２３５及び吸収パターン構造２４０が更に堆積される。バッファ層２３５は、処理中、例えば、吸収パターン構造２４０のエッチング及び／又は修復中に多層構造２０５を保護するために堆積することができる。可能なバッファ構造材料は、例えば、溶融シリカ（ＳｉＯ2）、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、及び／又は窒化クロム（ＣｒＮ）から構成される。吸収構造２４０は、ＥＵＶ波長範囲の光子に対して大きい吸収率を有する材料を含む。これらの材料の例は、クロム（Ｃｒ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、及び／又は窒化タンタル（ＴａＮ）である。
【００８０】
いずれの光子も吸収パターン２４０の面によって反射されないことを保証するために、吸収パターン構造２４０上に反射防止（ＡＲ）層２４５を更に配置することができる。ＡＲ層のための材料は、例えば、酸窒化タンタル（ＴａＯＮ）である。吸収構造２４０上に入射する基本的に全てのＥＵＶ光子２５０を吸収するためには、約５０ｎｍの厚みで十分である。それとは対照的に、キャップ層２３０上に入射する光子２５０の大部分は、光子２５５として反射される。この関連で、並びに本明細書の更に別の箇所では、「基本的に」という用語は、その測定限度内の量の数値を意味する。
【００８１】
ＥＵＶマスク２００の基板２１０は、１５２ｍｍ×１５２ｍｍの一般的な横寸法及び本質的に６．３５ｍｍの厚み又は高さを有する。基板２１０の後側面２７０又は後側基板面２７０は薄い金属コーティング２７５を有する。一般的に、このコーティング２７５はクロムを含む。金属コーティング２７５は、静電気力の印加によってＥＵＶマスク２００をＥＵＶスキャナに固定するのに使用される。
【００８２】
図３は、様々な欠陥を有する図２のＥＵＶマスク３００を表している。以下の考察を単純に保つために、図３ではキャップ層２３０、バッファ層２３５、並びにＡＲ層２４５を割愛している。多層構造３０５上には吸収パターン３４０が堆積される。吸収パターン３４０のパターン要素３５０は、吸収材料を部分的に欠損する部分を有する。更に、多層３０５の面３７０上には汚物粒子３６０が付着している。汚物粒子３６０は、清浄化工程により、すなわち、ＥＵＶマスク３００を洗浄及び／又は研磨することによって除去することができる。以下では、両方の種類の欠陥、吸収欠陥３５０とＥＵＶマスク３００の面３７０上の粒子欠陥３６０とを面欠陥３８０と呼ぶ。
【００８３】
面欠陥３８０は、ＥＵＶマスク３００の面分析によって検出することができる。例えば、ＥＵＶマスク３００の面分析のために、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の電子ビームを印加することができる。更に、面欠陥３８０は、吸収パターン３４０の修正による修復に対して対処可能である。第２の節で上述したように、この修復は、例えば、「Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ  ＳＭＳ」のＭｅＲｉＴ（登録商標）システムのようなマスク検査及び修復システムを使用することによって実行することができる。そのようなツールは、電子ビームを適切な前駆体ガス又は混合前駆体ガスとの組合せに使用することにより、欠陥を有するパターン要素３５０に吸収材料を追加することを可能にする。前駆体ガスの例は、金属カルボニル、特に、ジコバルトオクタカルボニル（Ｃｏ2（ＣＯ）8）である。
【００８４】
清浄化工程によって汚物粒子３６０を除去することができない場合には、汚物粒子３６０を含むＥＵＶマスク３００の多層区域３０５内の低下した反射率を補償するために、吸収パターン３４０を修正することができる。この修正は、埋め込み欠陥１３０の補償修復に対して図１に略示したように、粒子欠陥３６０の周囲の吸収パターン３４０の一部分を除去することによって行うことができる。吸収パターン３４０の一部分を選択的に除去するために、電子ビームをエッチングガス又は混合エッチングガスと共に適用することができる。例えば、エッチングガスとして二フッ化キセノン（ＸｅＦ2）を使用することができる。
【００８５】
更に、図３のＥＵＶマスク３００は、基板３１０内の欠陥３２０も示している。図３の例では、基板欠陥３２０は、基板３１０の面上の孔又はスクラッチである。基板欠陥３２０は、ＥＵＶマスク３００の多層構造３０５内の欠陥３３０として伝播する。多層欠陥３３０は、多層構造３０５を通じたその伝播中に横寸法を増加させ、すなわち、多層面に向うＭｏ−Ｓｉ層の歪曲は、より広い区域にその範囲を広げる。同時に、個々のＭｏ−Ｓｉ層の高さ変化は、多層構造３０５を通じた多層欠陥３３０の伝播中に低減する。図３に示すように、基板３１０の基板欠陥３２０は、埋め込み欠陥３２０の上方の多層３０５の面３７０の浅い凹部内に反映される。多層３０５の面３７０における凹部の高さ変化は、数ナノメートル程度の小さいものである可能性がある。
【００８６】
上述のように、図３は、基板３１０上の孔又はスクラッチによってもたらされる埋め込み欠陥３２０を表している。同様に、例えば、多層３０５の堆積の開始時点で基板３１０の面上に粉塵粒子が存在する可能性もある。更に、基板３１０は、その面３７０の小さい局所隆起を有する可能性がある。図４は、基板４１０が隆起欠陥４２０を有するＥＵＶマスク４００の切り抜き断片の断面を略示している。図３の孔欠陥３２０と同様に、隆起欠陥４２０も、多層４０５を通じて多層欠陥４３０として伝播する。
【００８７】
基板欠陥３２０、４２０に加えて、埋め込み欠陥多層３０５、４０５内には埋め込み欠陥が位置する可能性がある。例えば、個々のＭｏ層及び／又はＳｉ層は、１つ又はいくつかの層の幅が、目標値から逸脱する可能性がある（図３又は図４には示していない）。更に、特定のＭｏ層及び／又はＳｉ層上の粉塵粒子が、多層構造３０５、４０５の連続して堆積したＭｏ−Ｓｉ層の周期性を外乱する可能性が考えられる。基板欠陥３２０、４２０と同様に、多層構造３０５、４０５の周期性のこれらの局所歪曲も、多層３０５、４０５の面３７０、４７０に向けて伝播する可能性がある。
【００８８】
以下では、基板欠陥３１０、４１０及び多層構造３０５、４０５内の欠陥を埋め込み欠陥４８０として要約する。ウェーハ上の振幅誤差をもたらす面欠陥３８０とは対照的に、埋め込み欠陥４８０は、主にウェーハ照明における位相誤差をもたらす。
【００８９】
多くの場合に、基板欠陥３２０、４２０、並びに多層３０５、４０５内の欠陥は、多層面３７０の小さい局所凹部又は小さい局所隆起としてしか顕在化しないが、これらの欠陥は、ウェーハ上にその照明においてプリント可能な誤差をもたらす可能性がある。
【００９０】
基板欠陥３２０、４２０又は一般的に埋め込み欠陥４８０の検出が関わってくる。ＳＥＭの電子ビームは、基板欠陥３２０、４２０又は欠陥３２０、４２０によって誘起される多層３０５、４０５の面３７０、４７０における浅い凹部又は隆起のいずれも検出することができない。例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）は、多層構造３０５、４０５の面３７０、４７０の浅い変化を検出することができる。しかし、小さい局所隆起又は凹部をもたらす基板欠陥３２０、４２０又は一般的に埋め込み欠陥４８０は、別の測定ツールによって既に識別及び位置付けられる。時間的制約が、ＡＦＭによってＥＵＶマスク３００、４００全体を走査するのを妨げている。
【００９１】
マスク検査ツールを用いたＥＵＶマスク３００、４００の欠陥位置の単一の空間像を記録するだけでなく、焦点を通る１組の空間像を記録することにより、埋め込み欠陥３２０、４２０を明らかにすることができる。この目的のために、最良の焦点面内で欠陥位置の空間像が記録される。更に、例えば、±１５ｎｍ、±３０ｎｍ、±４５ｎｍ、±６０ｎｍ、及び±７５ｎｍのような焦点面までの上下の距離を有する空間像が記録される。この例では、焦点スタックは１１個の像を含む。像の個数、並びに非集束距離を分析対象の欠陥に対して調節することができる。
【００９２】
図５は、吸収パターン要素の中心６５０と欠陥６３０の中心の場所６６０との間の距離であるオフセットの関数としての臨界寸法（ＣＤ）変化のシミュレーションの図５００を示している。図６は、図５で模擬した構成を示している。図６は、図４の隆起欠陥４２０と類似の埋め込み欠陥６２０を有する多層構造６０５を示している。隆起欠陥６２０は、多層面６８０に向けて欠陥６３０として伝播する。多層面６７０は、吸収パターン要素６４０を有する。吸収パターン要素６４０の中心６５０は、欠陥６３０の中心６６０までのオフセット又は距離の基準点６５０である。図６の左方向への埋め込み欠陥６２０の移動は、図５では正のオフセットをもたらし、その逆も同様である。
【００９３】
図５では、ＣＤは２２ｎｍであり、これをこのＣＤ数値の位置に垂直破線５１０に示している。上側の破線５２０と下側の破線５３０とは、±１０％のＣＤ変化の境界線を表している。曲線５４０は、パターン要素６４０の中心６５０からの欠陥６２０の距離の関数としての焦点におけるＣＤ変化のシミュレーションを表している。６０ｎｍと８０ｎｍの間の範囲のオフセットでは、シミュレーションＣＤ変化は２．２ｎｍよりも大きく、すなわち、ＣＤ変化は１０％よりも大きい。曲線５５０は、シミュレーションＣＤ変化を＋７５ｎｍの非集束におけるオフセットの関数として示している。この非集束では、ＣＤ変化は、シミュレーションオフセット全体にわたって±１０％のＣＤ変化帯域幅内にある。一方、−７５ｎｍの非集束で模擬した曲線５６０は、シミュレーションオフセット範囲の広い部分において±１０％の許容可能なＣＤ変化よりも大きい。
【００９４】
シミュレーション曲線５４０、５５０、５６０は、焦点位置へのＣＤ変化の強い依存性を示している。そのような挙動は、図６の埋め込み欠陥６２０によって示すような位相誤差において予想される。図５は、焦点スタックの空間像又は焦点を通る空間像の測定をＥＵＶマスク３００、４００、６００の面欠陥３８０の振幅誤差と埋め込み欠陥４８０の位相誤差との間で区別を付けるのに使用することができることを明らかにしている。
【００９５】
図５の曲線５４０、５５０、及び５６０は、補償修復に対して使用することができる。集束曲線５４０が、オフセット範囲にわたって±１０％の変化基準を満たすように、図１に略示するようにパターン要素６４０を修正することにより、集束曲線５４０の改善を得ることができる。しかし、非集束曲線５５０及び／又は５６０のＣＤ変化は、±１０％の変化基準を依然として超える可能性がある。従って、そのような修復は、ＥＵＶマスク６００によるウェーハの照明時のプロセスウィンドウを縮小する。この関連は満足をゆくものではなく、従って、埋め込み欠陥を詳細に分析する欠陥認識法が必要である。更に、修復工程の終了時にプロセスウィンドウが可能な限り大きいように、埋め込み欠陥を修復する欠陥修復方法が必要である。
【００９６】
識別された埋め込み欠陥３２０、４２０、６２０の周囲で、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いてＥＵＶマスク３００、４００、６００の面構成が測定される。欠陥位置を走査するのに適用することができる更に別のツールは、例えば、走査トンネル効果顕微鏡、スタイラス表面形状測定器、及び／又は干渉計である。測定面構成は、ＥＵＶマスク３００、４００、６００における理想的な面構成からの測定面構成の逸脱の判断を可能にする。
【００９７】
次の段階では、ＥＵＶマスクの様々な埋め込み欠陥に対してモデル構造が生成される。モデル構造の生成には、欠陥位置におけるＥＵＶマスクの吸収パターンのデータが必要である。このデータは、マスクの設計データから得られるか、又はＳＥＭを用いて記録された像から得られる。
【００９８】
以下では、欠陥分析をＥＵＶマスクに対して説明するが、説明する方法は、ＥＵＶミラーの欠陥分析に適用することができることが認められる。更に、定義する方法は、ＥＵＶ波長範囲に限定されず、透過光学要素の欠陥分析に利用することができる。
【００９９】
生成されたモデル構造の各々に対して、焦点スタックの各焦点位置における空間像が模擬される。このシミュレーション工程では、各面構成に対して、複数の上記に解説した欠陥が考察される。
【０１００】
次に、測定面構成及び欠陥位置における焦点スタックの測定空間像が、生成されたモデル構造の焦点スタックのシミュレーション空間像と比較される。焦点スタックにわたって測定空間像との最良の合致を与える空間像を有するモデル構造が、識別された欠陥の３次元（３Ｄ）誤差構造として採用される。
【０１０１】
最後に、識別された３Ｄ誤差構造に基づいて、ウェーハ照明時のＥＵＶマスクの３Ｄ誤差構造の影響を欠陥位置の特定の処理によって最小にする修復又は補償の方針を提供する。この処理の目的は、修復工程の終了時にウェーハ照明における製造工程においてＥＵＶマスクを再度利用することである。
【０１０２】
３Ｄ誤差構造の判断のために以下の２つの別の手法を考えることができる。（ａ）焦点スタックの測定空間像が、識別された誤差が振幅誤差であることを示す場合、パターン構造３４０、６４０を変更することにより、振幅誤差をもたらす面欠陥３８０を直接補正することができる。この選択肢は、ＡＦＭを用いて走査することによって検出された面欠陥３８０の周囲のＥＵＶマスクの面構成を分析しない。
【０１０３】
（ｂ）識別された各欠陥に関連する３Ｄ誤差構造のその後の判断に向けて面構成を判断するために、識別された誤差種類とは関係なく、例えば、ＡＦＭを用いて検出された欠陥の面構成が走査される。
【０１０４】
識別された３Ｄ誤差構造の補正のために様々な方法を適用することができる。既に上述のように、吸収パターン構造の一部分を電子ビーム及び／又はイオンビームを適宜エッチングガス又は混合エッチングガスとの組合せに用いて除去することができる。吸収材料は、垂直方向、並びに水平方向に除去することができる。
【０１０５】
代替的に、例えば、クロムのような吸収材料を垂直方向と水平方向の両方に追加することができる。堆積は、電子ビーム及び／又はイオンビームを適宜それぞれの前駆体ガス又は混合前駆体ガスと共に用いて実行することができる。両方の方法は、面欠陥３８０を補正するために適用することができ、更に図１に略示す埋め込み欠陥４８０の補償修復に対して使用することができる。
【０１０６】
更に別の修復方法は、例えば、多層構造３０５、４０５、６０５内に適切な寸法を有する穴を穿孔することなどによって多層構造３０５、４０５、６０５を少なくとも部分的に除去する段階を含む。多層構造３０５、４０５、６０５のうちで埋め込み欠陥４８０を含む部分が除去される場合には、欠陥４８０も除去される。次に、除去された多層部分の上に、欠陥のない多層構造３０５、４０５、６０５を新たに堆積させることができる。
【０１０７】
多層構造３０５、４０５、６０５の一部分の置換を実行する前に、前段落で説明した修復方法の効果がシミュレーションによって調べられる。すなわち、識別された３Ｄ誤差構造に意図する補正が最初に適用され、得られる焦点スタック空間像のシミュレーションが実施される。このシミュレーション結果が、得られる補正位置空間像が十分に幅広のプロセスウィンドウを有する場合にのみ、修復方法が実際に実施される。そうでない場合には、修復方法又は修復パラメータをそれぞれ変更して更に別のシミュレーションが実施される。
【０１０８】
修復方法のパラメータは、反復法によって最適化することができる。例えば、多層構造３０５、４０５、６０５内の埋め込み欠陥４８０が多層３０５、４０５、６０５内への穴開けによって修復される場合には、様々な深さ、異なる直径、及び／又は埋め込み欠陥からの様々な距離を有する穴に対してシミュレーションが実施される。
【０１０９】
上述の修復方法を実行するために、統合修復システムを有するＥＵＶマスク検査顕微鏡が準備される。欠陥分析と欠陥修復とを別々のシステムで適用することも可能である。
【０１１０】
更に別の修復方法は、電磁放射線の衝撃による基板３１０、４１０及び／又は多層構造３０５、４０５、６０５の局所圧縮及び／又は局所膨張を含む。基板３１０、４１０及び／又は多層構造３０５、４０５、６０５は、例えば、フェムト秒レーザパルスの使用によって圧縮又は膨張させることができる。
【０１１１】
ＥＵＶ光学要素の様々な層の圧縮並びに膨張は、ＥＵＶ光学要素の適切な位置にイオンを注入することによって達成することができる。以下に説明する例では、本方法を体積膨張の関連で解説する。しかし、体積膨張の解説は、説明する方法を体積膨張に限定しないことが認められる。体積膨張ではなく、本方法をそれぞれの体積圧縮を実行するように適用することもできる。
【０１１２】
図７は、生じたフォトリソグラフィマスクの高さ変化を注入イオン線量の関数として示す曲線を提供している。図７の例では、マスクを３０ｋｅＶのビームエネルギを有するヘリウムイオンビームで照射した。上述のように、ヘリウムビーム又は一般的にイオンビームは、（ａ）スパッタ効果、すなわち、（ヘリウム）イオンが試料の原子と衝突して試料から原子を放出させる効果、（ｂ）（ヘリウム）イオンが試料材料内に留まる注入という実質的に２つの効果を有する。
【０１１３】
図７の例では、ヘリウム原子の注入は、約２・１０16ｃｍ2の埋め込みイオン線量よりも小さい場合は実質的に体積変化をもたらさない。この値よりも大きいと、ヘリウムイオンの注入はマスク材料の体積膨張をもたらし、この体積膨張は、注入ヘリウム量の増加と共に急勾配で増大する。
【０１１４】
図７は、ヘリウムイオンの例におけるフォトリソグラフィマスクの体積膨張と注入イオン線量の間の相互関係を示している。他の不活性ガス原子、特に、希ガス原子の場合にも類似の曲線が存在することが認められる。
【０１１５】
注入イオンの所定の深さ分布並びに所定の横分布を有するイオン線量をＥＵＶマスク内に注入するために、イオンビームの集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置を使用することができる。代替的に、ＦＩＢ源は、上述のように欠陥分析に適用されるマスク検査ツールと統合することができる。更に、例えば、注入イオンによってもたらされる体積変化を判断するために、ＡＦＭを利用することができる。面構成の判断の関連で言及した走査ツールのうちの１つ又はその組合せをＥＵＶマスク内へのイオンの注入によってもたらされる局所高さ変化を検出するために使用することができる。
【０１１６】
図８は、ＥＵＶマスク内へのヘリウムイオンビームの深さ分布のシミュレーションをイオンエネルギの関数として示している。ヘリウムビームは、吸収パターン要素を持たない位置でＥＵＶマスクに当たる。縦座標は、注入イオンの累積正規化和を示している。図２から分るように、ＥＵＶマスクは、図８では参照番号８３０で表す薄いキャップ層を有する。多層構造８０５は、約２８０ｎｍの幅を有する。多層構造８０５は、図８には上側の関連部分しか示していないミリメートル範囲の幅を有する基板８１０上に堆積される。
【０１１７】
図９は、ＥＵＶマスク内へのヘリウムイオンビームの深さ分布のシミュレーションをイオンエネルギの関数として提供している。ヘリウムビームは、吸収パターン要素の位置でＥＵＶマスクに当たる。図８と同様に、縦座標は、ここでも注入イオンの累積正規化和を示している。図２に示すように、吸収パターン９４０は、吸収パターン要素９４０上に配置された数ナノメートルの薄いＡＲ層９４５を有する。吸収パターン構造９４０は、約７０ｎｍの幅を有する。図２の解説の場面で上述したように、吸収材料に基づいて、全ての入射ＥＵＶ光子を実質的に吸収するには約５０ｎｍの厚みで十分である。図９の多層構造９０５及び基板９１０は、図８の多層８０５及び基板８１０に等しい。
【０１１８】
図８及び図９から分るように、イオンがＥＵＶマスク内に注入される深さは、イオンがＥＵＶマスクの面上に当たるエネルギに依存する。これは、注入イオンの深さ分布をイオンビームエネルギを選択することによって設定することができることを意味する。更に、図８及び図９は、深さ分布の幅も、ヘリウムビームのエネルギと共に変化することも明らかにしている。９０ｋｅＶのイオンビームエネルギにおいてさえも、イオンは、注入イオンのうちの５０％超が２００ｎｍの深さ範囲に累積されるように注入される。５０ｋｅＶ又はそれ未満のイオンビームエネルギでは、埋め込みイオンの大部分は、１００ｎｍ又はそれ未満の深さ範囲に注入される。
【０１１９】
図８と図９の比較は、吸収パターン要素が注入ヘリウムイオンの深さ分布を有意に変化させることはないことを示している。
【０１２０】
図８及び図９のシミュレーションは、Ｊ．Ｆ．Ｚｉｅｇｌｅｒ、Ｊ．Ｐ．Ｂｉｅｒｓａｃｋ、及びＵ．Ｌｉｔｔｍａｒｋ著「固体内でのイオンの停止及び範囲（Ｔｈｅ  Ｓｔｏｐｐｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｅ  ｏｆ  Ｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｓｏｌｉｄｓ）」、Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ、米国ニューヨーク州、１９８５年に説明されているソフトウエアプログラムＳＲＩＭを用いて実施された。
【０１２１】
ＥＵＶマスク内の注入量分布は、例えば、ＥＵＶマスクの断面試料を調製し、これらの試料を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて調査することによって判断することができる。所定の時間にわたる所定のイオンビームパラメータを用いたＥＵＶマスクの露光とＥＵＶマスク内に得られる注入量分布との間の関係は、例えば、一連の調製試験試料のＴＥＭ測定から取得することができる。これは、注入イオンの空間分布をイオンビームパラメータの選択によって制御することができることを意味する。
【０１２２】
図１０は、ＥＵＶマスク１０００の基板１０２０内の孔欠陥１０２０を左の部分画像内に略示している。図３、図４、及び図６と同様に、孔欠陥は、欠陥１０３０として多層構造１００５を通じて伝播する。右の部分画像は、例えば、ヘリウムイオンのようなイオンの注入の後の多層構造１００５を略示している。ヘリウムイオンは、好ましくは、Ｓｉ層１０４０内に累積され、それによってＳｉ層１０４０の体積の局所増加がもたらされる。誘導体積変化は、イオン化学種及びイオン吸収材料の関数として変化することが認識されている。Ｍｏ−Ｓｉ層内の埋め込みヘリウムイオンは、主にＳｉ層１０４０の体積膨張をもたらす。その結果、Ｓｉ層１０４０の局所体積膨張は、多層構造１００５の面１０７０における孔欠陥１０２０の効果を補正する。
【０１２３】
図１０の例では、孔欠陥１０２０の補正は、多層構造１００５の個々のＭｏ層１０４０の局所体積増加によって実施される。この修復方法は、Ｂｒａｇｇの反射条件の局所違反をもたらす。この問題は、好ましくは、イオンが、多層構造１００５のうちで基板１０１０に近い最も低いＭｏ−Ｓｉ層に注入される場合に回避又は少なくとも低減することができる。既に上述のように、多層構造１００５は、漸近的な反射挙動を示している。ＥＵＶマスク１０００の面１０７０に近い上側のＭｏ−Ｓｉ層は、その大部分が反射ＥＵＶ放射線に寄与し、それに対して最も低いＭｏ−Ｓｉ層の寄与はごく僅かである。従って、多層構造１００５の最も低いＭｏ−Ｓｉ層内にイオンを注入することによってＥＵＶマスク１０００の孔欠陥１０２０を補正することにより、修復工程に起因するＢｒａｇｇの反射条件の局所違反は、多層構造１００５の反射率に対して軽微な影響のみを有する。
【０１２４】
図１１は、多層構造の反射率を実質的に歪ませることなく、多層内に埋め込まれた欠陥の修復を可能にする更に別の手法を略示している。ＥＵＶマスク１１００内には、基板１２１０と多層構造１１０５の間にいわゆる捕捉層１１１５が挿入される。捕捉層１１１５は、約数百ナノメートルの幅を有する。捕捉層に適する材料は、例えば、シリコン（Ｓｉ）及び／又は二けい化モリブデン（ＭｏＳｉ2）である。
【０１２５】
イオンを効率的に捕捉し、大きい局所体積変化を与えるのが捕捉層１１１５の目的である。図１１の右の部分画像のグラフは、注入イオンの深さ分布を略示している。薄い捕捉層１１１５内では、多層１１０５上に入射するイオンのうちの大部分が捕捉されて累積される。図７は、下回った場合に材料が体積膨張を示さないイオン線量閾値が存在することを示している。従って、注入イオンの深さ分布（右の部分画像）は、捕捉層１１１５が、入射イオンビームのビームパラメータを制御することによって調節することができる有意な局所体積膨張を与えることができることを示している。一方、基板１１１０及び多層構造１１０５内に注入される量は、これらの層内に体積変化をもたらすには十分に高くない。
【０１２６】
上述のように、イオンビームを用いた面の照射は、材料面からの原子の局所除去をもたらす。上側Ｍｏ−Ｓｉ層は、多層構造の全体的な反射率に重要な寄与を与えるので、この効果は、多層に対して有害である可能性がある。
【０１２７】
図１２は、ＥＵＶマスク及び／又はＥＵＶミラーを含むことができるＥＵＶ光学要素１２００を示している。ＥＵＶ光学要素１２００は、孔欠陥１２２０を有する基板１２１０と多層構造１２０５とを有する。簡略化の理由から、多層構造１２０５を通じた埋め込み欠陥の伝播は抑制される。入射イオンビームによるイオンの注入による欠陥修復工程を開始する前に、多層構造１２０５上に局所保護層１２３０が堆積される。図８と図９の比較から分るように、この保護層の使用は、注入イオンの空間分布又は深さ分布を有意に歪ませることはない。
【０１２８】
保護層１２３０は、少なくとも埋め込み欠陥の横寸法の幅及び約１００ｎｍの高さを有する。保護層１２３０に対する好ましい材料は、例えば、炭素（Ｃ）及び／又はテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）である。保護層１２３０は、電子ビーム及び／又はイオンビームを前駆体ガスとの組合せに使用することによって多層構造１２０５上に局所的に堆積される。
【０１２９】
保護層１２３０の局所堆積の後に、上述のように、多層構造１２０５内に適切なイオン線量を注入することによって埋め込み欠陥１２２０が補正される。図１２の中央部分に、埋め込み欠陥１３２０の補正を略示している。入射イオンは、保護層１２３０の上側部分の一部分１２４０をスパッタリングする。従って、保護層１２３０は、多層構造１２０５の面を入射イオンのスパッタリング作用から効率的に保護する。
【０１３０】
イオン注入工程の終了時に、保護層１２３０は再度除去される。この除去は、例えば、電子ビーム及び／又はイオンビームを１つのエッチングガス又は混合エッチングガスと共に使用するエッチング処理によって行うことができる。
【０１３１】
面におけるスパッタリング作用以外に、材料を貫通するイオン経路に沿ったイオンと材料との相互作用は、イオン経路に沿って材料内に損傷を誘起する可能性がある。従って、ＥＵＶ光学要素の多層構造のうちで多層膜の反射率に対して一体性があまり重要ではない部分を通じて入射イオンを誘導することを有利とすることができる。
【０１３２】
図１３は、ＥＵＶマスク１３００においてそのような改善を如何に達成することができるかの例を略示している。図１２の左の部分画像と同様に、図１３の左の部分画像は、ここでも孔欠陥１３２０を有する基板１３１０を提供している。ここでも、多層構造１３０５を通じた埋め込み欠陥の伝播を無視する。多層膜１３０５上に吸収パターン１３４０が堆積される。埋め込み欠陥１３２０は、吸収パターン要素１３４０の下には位置せず、多層構造１３０５の面１３７０の下に位置する。イオンビームが埋め込み欠陥１３２０上に垂直に入射する場合には、多層１３０５の面１３７０を通過しなければならず、面１３７０に最も近いＭｏ−Ｓｉ層からのスパッタリング原子によって面１３７０に損傷を与える可能性がある。更に、前段落で上述したように、イオンビームは、埋め込み欠陥１３２０までのその経路に沿って多層構造１３０５に損傷を与える可能性がある。
【０１３３】
図１３は、多層の反射率に対して重要な部分の起こり得る損傷を少なくとも部分的に回避することができる構成を示している。図１３の左の部分画像は、イオンビーム照射の開始時点の構成を略示している。イオンビーム１３８０は、パターン要素１３４０上に傾斜して衝突し、埋め込み欠陥１３２０までのその経路上で多層構造１３０５を傾斜して横断する。図１３の右の部分画像は、修復工程の終了時点の関連を略示している。注入イオンによってもたらされた局所体積膨張が埋め込み欠陥１３２０を補正している。パターン要素１３４０の面１３６０は、修復工程中にイオンビーム１３８０のスパッタリング作用によって損傷を受ける。必要に応じて、パターン要素１３４０の面損傷１３６０は、上述の方法を使用することにより、損傷面１３６０上に吸収材料を局所的に堆積することによって補正することができる。
【０１３４】
吸収パターン要素１３４０の下の白色の区域１３３０は、イオンビーム１３８０のイオンと多層構造１３０５のＭｏ原子及びＳｉ原子との相互作用によって損傷を受ける可能性がある区域を示している。この区域は、液滴形の形状を有する。可能性として損傷を受ける区域の大部分は、パターン要素１３４０の下に位置する。特に、イオンは、多層構造１３０５の面１３７０に最も近いＭｏ−Ｓｉ層を横断しない。従って、イオンビーム１３８０の選択された経路により、多層構造１３０５の反射率に対するイオンビーム１３８０の影響は最小にされる。
【０１３５】
図１２の保護層１２３０が、パターン要素１３４０の代わりにＥＵＶミラー上に配置された場合には、解説した手順により、吸収パターンを持たないＥＵＶミラーを補正することができる。
【０１３６】
最後に、解説した修復方法は、多層構造の堆積の前のマスクブランクの欠陥に対して適用することができる。基板上に存在する欠陥をマスクブランク上で事前に補正することにより、多層構造の起こり得る損傷を回避することができる。
【０１３７】
定義した欠陥分析の方法は、ＥＵＶ光学要素の面欠陥と埋め込み欠陥との間で確実に区別を付ける。吸収パターンを修正することによってＥＵＶマスクの埋め込み欠陥の影響を不完全に補償する代わりに、解説した修復方法は、ＥＵＶ光学要素の基板及び／又は多層構造の修正によって埋め込み欠陥を補正する。
【符号の説明】
【０１３８】
１０００  ＥＵＶマスク
１００５  多層構造
１０１０  基板
１０２０  孔欠陥
１０３０  伝播する欠陥
【図１】
0005928735.tif 000002
【図２】
0005928735.tif 000003
【図３】
0005928735.tif 000004
【図４】
0005928735.tif 000005
【図５】
0005928735.tif 000006
【図７】
0005928735.tif 000007
【図８】
0005928735.tif 000008
【図９】
0005928735.tif 000009
【図１０】
0005928735.tif 000010
【図１１】
0005928735.tif 000011
【図１２】
0005928735.tif 000012
【図１３】
0005928735.tif 000013
【図６】
0005928735.tif 000014