(57)【要約】【課題】テンプレートの欠陥を的確に修正可能な方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る欠陥修正方法は、インプリントリソグラフィ用のテンプレート基板に存在する欠陥を荷電粒子ビームを用いて修正する欠陥修正方法であって、荷電粒子ビームのドリフトを補正するためのドリフト補正マークをテンプレート基板上に形成する工程Ｓ５と、ドリフト補正マークを参照して荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、テンプレート基板の欠陥を修正する工程Ｓ６と、ドリフト補正マークを除去する工程Ｓ７とを備える。【選択図】図１
2015056503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントリソグラフィ用のテンプレート基板に存在する欠陥を荷電粒子ビームを用いて修正する欠陥修正方法であって、
荷電粒子ビームのドリフトを補正するためのドリフト補正マークをテンプレート基板上に形成する工程と、
前記ドリフト補正マークを参照して前記荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、前記テンプレート基板の欠陥を修正する工程と、
前記ドリフト補正マークを除去する工程と、
を備え、
前記ドリフト補正マークを除去する工程は、前記ドリフト補正マークを前記テンプレート基板に対して選択的にエッチング可能なエッチャントを用いて行われ、
前記ドリフト補正マークを除去する工程は、前記テンプレート基板の欠陥が存在する面全体にエッチャントを供給することによって行われ、
前記ドリフト補正マークは、ＣＶＤによって形成され、
前記ドリフト補正マークは、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）及び亜鉛（Ｚｎ）から選択された元素を含む
ことを特徴とする欠陥修正方法。
【請求項２】
インプリントリソグラフィ用のテンプレート基板に存在する欠陥を荷電粒子ビームを用いて修正する欠陥修正方法であって、
荷電粒子ビームのドリフトを補正するためのドリフト補正マークをテンプレート基板上に形成する工程と、
前記ドリフト補正マークを参照して前記荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、前記テンプレート基板の欠陥を修正する工程と、
前記ドリフト補正マークを除去する工程と、
を備えることを特徴とする欠陥修正方法。
【請求項３】
前記ドリフト補正マークを除去する工程は、前記ドリフト補正マークを前記テンプレート基板に対して選択的にエッチング可能なエッチャントを用いて行われる
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥修正方法。
【請求項４】
前記ドリフト補正マークを除去する工程は、前記テンプレート基板の欠陥が存在する面全体にエッチャントを供給することによって行われる
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥修正方法。
【請求項５】
前記ドリフト補正マークは、ＣＶＤによって形成される
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥修正方法。
【請求項６】
前記ドリフト補正マークは、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）及び亜鉛（Ｚｎ）から選択された元素を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の欠陥修正方法。
【請求項７】
請求項２の方法によって欠陥が修正されたテンプレートを用いて、テンプレートパターンを半導体基板に転写する工程を備える
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、欠陥修正方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクの欠陥は、一般的に、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを用いて修正される。この場合、荷電粒子ビームのドリフトを修正するために、フォトマスク上にドリフト補正マークを形成し、ドリフト補正マークを参照マークとして用いている。このドリフト補正マークは通常、ＴＥＯＳを用いたシリコン酸化膜によって形成される。また、欠陥修正後にフォトマスク上にドリフト補正マークが残存していても問題が生じないようにするため、ドリフト補正マークはマスクパターン上に形成される。すなわち、ドリフト補正マークは、ドリフト補正マークのパターン全体がマスクパターンの内側に位置するように形成される。
【０００３】
インプリントリソグラフィ用のテンプレートの欠陥を修正する場合にも、上述したような荷電粒子ビームを用いる方法を適用することが可能である。しかしながら、テンプレートにドリフト補正マークを形成する場合には、以下のような問題が生じる。
【０００４】
インプリントリソグラフィでは、等倍率でのパターン転写が行われる。そのため、テンプレートパターンのサイズよりもドリフト補正マークのサイズの方が大きくなってしまう。すなわち、ドリフト補正マークのパターン全体をテンプレートパターンの内側に完全に収まるようにすることができない。そのため、欠陥修正後にテンプレート上にドリフト補正マークが残存していると、インプリントリソグラフィの際に、残存しているドリフト補正マークが欠陥となって現れてしまう。
【０００５】
したがって、ドリフト補正マークを用いたテンプレートの的確な欠陥修正方法が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１２６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
テンプレートの欠陥を的確に修正可能な方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る欠陥修正方法は、インプリントリソグラフィ用のテンプレート基板に存在する欠陥を荷電粒子ビームを用いて修正する欠陥修正方法であって、荷電粒子ビームのドリフトを補正するためのドリフト補正マークをテンプレート基板上に形成する工程と、前記ドリフト補正マークを参照して前記荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、前記テンプレート基板の欠陥を修正する工程と、前記ドリフト補正マークを除去する工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る方法を示したフローチャートである。
【図２】実施形態に係るテンプレート基板の構成を模式的に示した図である。
【図３】実施形態に係る欠陥修正装置の構成を模式的に示した図である。
【図４】実施形態に係るドリフト補正マークについて示した図である。
【図５】実施形態に係る半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、実施形態に係る方法を示したフローチャートである。
【００１２】
まず、インプリントリソグラフィに用いるテンプレートを形成するために、基板ブランクを用意する（Ｓ１）。この基板ブランクは、例えば、６インチ角で厚さ０．２５インチの石英基板上に、エッチングマスク膜として厚さ３ｎｍのＣｒＮ膜が形成されたものである。
【００１３】
次に、基板ブランクに回路パターン用のテンプレートパターンを形成する（Ｓ２）。具体的には、まず、基板ブランク上に化学増幅型レジストを塗布する。続いて、化学増幅型レジストに電子線描画装置を用いて回路パターンを描画する。例えば、ハーフピッチが２０ｎｍのラインアンドスペースパターンを描画する。続いて、化学増幅型レジストを現像してレジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして用いて、ＣｒＮ膜を塩素系プロセスによってエッチングする。その後、ＣｒＮ膜のパターンをマスクとして用いて、石英基板をフッ素系プロセスによってエッチングする。石英基板のエッチング深さはハーフピッチ（２０ｎｍ）の２倍程度（４０ｎｍ程度）とする。さらに、洗浄等を行う。
【００１４】
このようにして、図２に示すようなテンプレート基板が得られる。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）において、１１は石英基板、１２はＣｒＮパターン（エッチングマスクパターン）であり、１３は後述する欠陥（ＣｒＮパターンの欠陥）である。なお、本明細書では、テンプレートパターン（テンプレートパターンの溝）が形成された基板をテンプレート基板と呼ぶ。したがって、図２に示すようにＣｒＮパターン１２が残存しているものも、後述するようなＣｒＮパターン１２が除去されたものも、本明細書及び特許請求の範囲ではテンプレート基板と呼ぶ。
【００１５】
次に、上記のようにして得られたテンプレート基板の欠陥検査を行う（Ｓ３）。具体的には、電子ビームを用いた欠陥検査やｄＵＶ領域の紫外光を用いた欠陥検査を行う。この欠陥検査によって、図２に示すような欠陥１３が検出されたものとする。この欠陥１３は、ＣｒＮ膜をエッチングしてＣｒＮパターン１２を形成する際に、基板表面に付着している異物によってＣｒＮ膜のエッチングが阻害されることで形成される。このような欠陥は通常、基板表面に数十個程度存在する。
【００１６】
次に、欠陥を有するテンプレート基板を欠陥修正装置にセットする（Ｓ４）。図３は、欠陥修正装置の構成を模式的に示した図である。この欠陥修正装置は、ＳＥＭ（scanning electron microscope）と同様の構成を有している。具体的には、この欠陥修正装置は、電子銃３１、アパーチャ３２、収束レンズ３３、アパーチャ３４、対物レンズ３５、スキャナー３６、真空チャンバ３７、Ｘ−Ｙステージ３８、及びノズル３９を備えている。また、真空チャンバ３７の外側には、ノズル３９に所望のガスを供給するためのガス供給部４０が配置されている。４１はテンプレート基板であり、４２は電子ビーム（荷電粒子ビーム）である。なお、図３では、１つのノズル３９が描かれているが、実際には複数の供給ガスに対する複数のノズル３９が設けられている。
【００１７】
次に、テンプレート基板上にドリフト補正マークを形成する（Ｓ５）。ドリフト補正マークについて説明する。上述した欠陥の修正は、電子ビーム等の荷電粒子ビームを用いて行われる。この荷電粒子ビームのドリフトを補正するためにドリフト補正マークを形成する。荷電粒子ビームのドリフトの原因は、大きく分けて２つある。１つ目は、機械的な要因により、ビーム軸に対して基板やステージの位置がずれることによって生じるものである。２つ目は、チャージアップなどによる周辺電場の作用により、ビームが正常な軌道から逸脱するものである。以下、ドリフト補正マークの形成について説明する。
【００１８】
まず、Ｘ−Ｙステージ３８を駆動して、修正対象となる欠陥の位置が電子ビーム軸の中心に一致するように調整を行う。数μｍ程度の大きさの領域で２次電子イメージを取得し、欠陥を視野の中心に移動させる。このような状態で、電子ビーム（荷電粒子ビーム）を用いたＣＶＤによってドリフト補正マークを形成する。
【００１９】
図４（ａ）はドリフト補正マークについて示した平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。１１は石英基板、１２はＣｒＮパターン（エッチングマスクパターン）、１３はＣｒＮパターンの欠陥、であり、１４がドリフト補正マークである。本実施形態では、欠陥１３を中心として４つのドット状のドリフト補正マーク１４を形成している。なお、ドリフト補正マーク１４は、１つ以上あればよい。
【００２０】
ドリフト補正マーク１４には、モリブデン（Ｍｏ）又はモリブデンを主成分とした材料が用いられる。ドリフト補正マーク１４を形成する際には、ガス供給部４０からノズル３９を介して真空チャンバ３７内にモリブデン含有ガスを供給し、電子励起によるデポジション反応を利用する。モリブデン含有ガスとしては、モリブデンヘキサカルボニルを用いる。ドリフト補正マーク１４の直径は５０ｎｍ程度、高さは５０〜１００ｎｍ程度である。この程度の大きさを有するドリフト補正マークであれば、欠陥修正装置を構成しているＳＥＭの光学系を用いて十分な位置精度で観察可能である。また、ドリフト補正マーク１４は、直径５０ｎｍ程度以上の大きさが必要であるため、ラインパターン（ＣｒＮパターン）の外側にも形成されている。
【００２１】
次に、ドリフト補正マーク１４を参照して電子ビーム（荷電粒子ビーム）のドリフトを補正しながら、テンプレート基板の欠陥１３を修正する（Ｓ６）。以下、欠陥１３の修正方法を説明する。
【００２２】
修正は、欠陥１３をエッチング可能なガスをガス供給部４０からノズル３９を介して真空チャンバ３７内に供給し、欠陥１３に電子ビームを照射することによって行われる。ＣｒＮをエッチングする際には塩素系ガスを用い、石英基板をエッチングする際にはフッ素系ガスを用いる。
【００２３】
欠陥修正は、電子ビームのドリフトを補正するために、ドリフト補正マーク１４を参照しながら行われる。具体的には、欠陥１３とドリフト補正マーク１４との位置関係（Ｘ方向の距離及びＹ方向の距離）を予め求めておく。電子銃３１から一定量の電子ビームを欠陥１３に照射した後、ドリフト補正マーク１４の位置を観察する。そして、予め求めておいた位置関係からのずれを求める。例えば、Ｘ方向のずれ量をΔＸ、Ｙ方向のずれ量をΔＹとする。この場合には、補正量として−ΔＸ及び−ΔＹを加えて位置補正を行った後、欠陥１３に次の電子ビーム照射を行う。このようにして、欠陥１３とドリフト補正マーク１４との間で電子ビームを複数回往復させながら、欠陥修正を行う。このように、ドリフト補正マーク１４を参照して電子ビームのドリフト補正を行うことで、位置精度に優れた欠陥修正を行うことができる。
【００２４】
次に、ドリフト補正マーク１４を除去する（Ｓ７）。ドリフト補正マーク１４の除去は、ドリフト補正マーク１４をテンプレート基板に対して選択的にエッチング可能なエッチャントを用いて行われる。すなわち、石英基板１１及びＣＮパターン１２に対してドリフト補正マーク１４を選択的にエッチング可能なエッチャントを用いて、ドリフト補正マーク１４のエッチングが行われる。また、ドリフト補正マークの除去は、テンプレート基板の欠陥１３が存在する面全体にエッチャントを供給することによって行われる。すなわち、ドリフト補正マーク１４にのみエッチャントを供給するのではなく、基板面全体にエッチャントを供給する。以下、ドリフト補正マークの除去について具体的に説明する。
【００２５】
まず、欠陥修正が終了したテンプレート基板を欠陥修正装置から取り出し、洗浄装置にセットする。エッチャントとしては、モリブデンを酸化させ且つ酸化したモリブデンを溶解可能な溶液を用いる。例えば、硫酸と過酸化水素水との混合液をエッチャントとして用いることが可能である。また、オゾン水を用いることも可能である。なお、モリブデンを酸化させ且つ酸化したモリブデンを除去可能なガスを、エッチャントとして用いることも可能である。
【００２６】
次に、ＣｒＮパターン１２を除去する（Ｓ８）。これにより、インプリントリソグラフィ用のテンプレートが完成する。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、ドリフト補正マークを用いて欠陥修正を行った後、ドリフト補正マークをテンプレート基板に対して選択的にエッチングして除去する。そのため、ドリフト補正マークがテンプレート上に残存することがなく、欠陥を的確に修正することが可能である。また、ドリフト補正マークがテンプレート上に残存しないため、ＣｒＮパターン内にドリフト補正マークが収まらなくてもよい。したがって、サイズの制約なしにドリフト補正マークを形成することが可能である。
【００２８】
また、ドリフト補正マークの除去は、テンプレート基板の欠陥が存在する面全体にエッチャントを供給することによって行われる。すなわち、ドリフト補正マークにのみエッチャントを供給するわけではない。そのため、エッチャントの供給位置の正確な制御が不要であり、エッチャントを容易に供給することができるため、ドリフト補正マークを容易に除去することが可能である。
【００２９】
また、ドリフト補正マークは、電子ビーム等の荷電粒子ビームを用いたＣＶＤによって形成される。そのため、所望の位置に的確にドリフト補正マークを形成することが可能である。
【００３０】
上述した実施形態の欠陥修正方法によって修正されたテンプレートは、半導体装置の製造に適用することが可能である。図５は、半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。
【００３１】
まず、上述した方法によって欠陥が修正されたテンプレートを用意する（Ｓ１１）。続いて、インプリントリソグラフィにより、テンプレートに形成されたテンプレートパターンを半導体基板上のレジストに転写し、レジストパターンを形成する（Ｓ１２）。さらに、レジストパターンをマスクとして用いてエッチングを行うことで、半導体基板上に所望のパターンが形成される（Ｓ１３）。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、ＣｒＮパターン（エッチングマスクパターン）が残存しているテンプレート基板上にドリフト補正マークを形成したが、ＣｒＮパターン（エッチングマスクパターン）が除去されたテンプレート基板上にドリフト補正マークを形成してもよい。この場合にも、上述した効果と同様の効果を得ることが可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態では、ドリフト補正マークにモリブデン（Ｍｏ）を主成分とした材料を用いたが、ドリフト補正マークには、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）及び亜鉛（Ｚｎ）から選択された元素を主成分として含む材料を用いることが可能である。すなわち、上述した元素を単独で用いてもよいし、上述した元素の化合物（例えば、上述した元素の酸化物）を用いてもよい。
【００３４】
ドリフト補正マークに、モリブデン（Ｍｏ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｍｏ（ＣＯ）6 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、濃硫酸、硝酸、王水、過酸化水素水、オゾン水及びアンモニア水の少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００３５】
ドリフト補正マークに、クロム（Ｃｒ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｃｒ（ＣＯ）6 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、硝酸セリウムアンモニウムを用いることが可能である。
【００３６】
ドリフト補正マークに、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｎｉ（ＣＯ）4 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、希硝酸、過酸化水素水及びオゾン水の少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００３７】
ドリフト補正マークに、鉄（Ｆｅ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｆｅ（ＣＯ）5 、Ｆｅ3（ＣＯ）12、或いはＦｅ2（ＣＯ）9 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、塩酸、硫酸、過酸化水素水及びオゾン水の少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００３８】
ドリフト補正マークに、タングステン（Ｗ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｗ（ＣＯ）6 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、過酸化水素水、オゾン水及び亜硝酸アルカリの少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００３９】
ドリフト補正マークに、バナジウム（Ｖ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｖ（ＣＯ）6 を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、濃硝酸及び濃硫酸の少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００４０】
ドリフト補正マークに、マンガン（Ｍｎ）を主成分として含む材料を用いる場合には、ドリフト補正マーク形成用のガスに、Ｍｎ2（ＣＯ）10を用いることが可能である。また、ドリフト補正マークを除去する際に、希塩酸、希硫酸、過酸化水素水及びオゾン水の少なくとも１つを含むエッチャントを用いることが可能である。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１１…石英基板      １２…ＣｒＮパターン
１３…欠陥      １４…ドリフト補正マーク
３１…電子銃      ３２…アパーチャ
３３…収束レンズ      ３４…アパーチャ
３５…対物レンズ      ３６…スキャナー
３７…真空チャンバ      ３８…Ｘ−Ｙステージ
３９…ノズル      ４０…ガス供給部
４１…テンプレート基板      ４２…電子ビーム
【図１】
2015056503.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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