(57)【要約】【課題】  バッファーレイヤのないEUVLマスクに対しても適応可能な低ダメージで高スループットの黒欠陥修正を可能にする。【解決手段】  黒欠陥認識はダメージを与えることの少ない電子ビーム2で行い、イオンビーム欠陥修正装置で欠陥外縁部とその内部は下地へダメージが及ばない厚みを残してガス銃10からアシストガスを流しながらイオンビーム12で黒欠陥23を除去し、次に残した欠陥の縁部と内部22をガス銃10からエッチングガスを流しながら電子ビーム2で除去する。電子ビームで加工中に検出器18で加工領域から放出される特性X線またはオージェ電子または二次電子17を検出する。検出した信号の強度変化から除去加工の終点検出を行うことでバッファーレイヤのない場合にもMo/Si多層膜21にダメージを与えないような黒欠陥修正を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビーム欠陥修正装置で黒欠陥外縁部と下地へダメージが及ばない厚みを残して黒欠陥を除去し、次に前記残した欠陥の縁部と内部をエッチングガスを供給しながら電子ビームを用いて除去することにより下地のMo/Si多層膜へのダメージのない修正を特徴とするEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法。
【請求項２】
請求項１記載のEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法において、エッチングガスとしてフッ化キセノンを用いることを特徴とするEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法。
【請求項３】
請求項１記載のEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法において、前記黒欠陥修正前に、黒欠陥の認識を電子ビームで行うことを特徴とするEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法。
【請求項４】
請求項１記載のEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法において、前記残した欠陥の縁部と内部をエッチングガスを供給しながら電子ビームを用いて除去するときに、特性X線またはオージェ電子または二次電子の信号強度をモニターし、その変化で除去加工の終点検出を行うことを特徴とするEUVリソグラフィ用マスクの黒欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はEUVリソグラフィー用の反射マスクの黒欠陥修正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在KrFやArFエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置がウェーハへのパターン転写に用いられている。0.10μmルールまでは光学式の投影露光装置で対応可能であるが、0.07μmルール以降では解像限界に達するため、電子線描画装置(EB)の直描やセルプロジェクション以外に電子線投影リソグラフィ(Electron beam Projection Lithography、EPL)や低エネルギー電子線投影リソグラフィ(Low Energy Electron beam Projection Lithography、LEEPL)やイオンビーム投影リソグラフィ(Ion beam Projection Lithography、IPL)や軟X線縮小露光(Extreme Ultra Violet Lithography、EUVL)のような新しい転写方法が提案されている。EUVLは波長約13.5nmの軟X線を反射光学系で縮小して露光する技術で、紫外線露光の短波長化の極限と見なされ、二世代以上に渡って利用できるリソグラフィ技術として最近特に注目を集めている技術で、紫外線露光の短波長化の極限と見なされ、二世代以上に渡って利用できるリソグラフィー技術として最近特に注目を集めている。
【０００３】
フォトマスクがマスクを透過した光で露光するのに対し、EUVLマスクは反射型のマスクでEUV光をMoSi多層膜で反射して露光する。通常のフォトマスクに例えるとEU VLマスクの吸収体が遮光膜に相当し、MoSi多層膜はガラス基板に相当する。
【０００４】
EUVLではMo/Si多層膜からなる反射マスク上にTaNやTiNやCr等の吸収体パターンを形成したものや、Mo/Si多層膜をパターンに応じてエッチングしたものが用いられている。EUVLマスクにおいてもフォトマスク同様、マスクフォトマスクに欠陥が存在すると、欠陥がウェーハに転写されて歩留まりを減少する原因となるので、欠陥が存在する場合にはウェーハへ転写する前に欠陥修正装置により欠陥修正処理を行わなければならない。
【０００５】
吸収体を有するタイプのEUVLマスクの欠陥修正に関してはイオンビームによる修正方法が報告されている(非特許文献1)。この報告ではイオンビームによるMo/Si多層膜へのダメージを低減するために、EUVLマスクの、吸収体とMo/Si多層膜の間にRuやSiO2等のバッファーレイヤーが設けられている。黒欠陥は吸収体をCl2やBr2によるガスアシストエッチングにより除去することにより修正され、白欠陥はW(CO)6のFIB-CVDにより吸収体膜を形成することで修正されている。
【０００６】
上記の報告では、白欠陥修正・黒欠陥修正ともに高加速電圧のイオンビームを用いており、欠陥認識時や欠陥修正時にはどうしてもイオンビームによりダメージがあるため、EUVLマスクのバッファーレイヤーを薄くすることはできなかった。バッファーレイヤはマスク生成プロセスが増える上に、欠陥修正後選択エッチングにより取り除かねばならなかった。バッファーレイヤの選択エッチングにドライエッチングを用いると、選択エッチング時のMo/Si多層膜へのダメージにも配慮しなければならない。低加速電圧のイオンビームを用いると、Mo/Si多層膜へのダメージを小さくすることができるが、それでも10nm程度のGaの注入によるダメージは避けられない。
【０００７】
電子ビームで吸収体の黒欠陥を除去できれば、イオンビームのような下地へのGaの注入によるダメージが起こることはない。適当なエッチングの終点検出方法と組み合わせることにより、バッファーレイヤのないEUVLマスクの修正も可能である。最近1kV程度の低エネルギーの電子ビームでEUVLマスクの吸収体であるTaNが、エッチングガスとして弗化キセノンを用いることで除去できることが報告されている(非特許文献2)。また吸収体の候補の一つであるCrも弗化キセノンを流しながら1kV程度の低エネルギーの電子ビームで除去できることが知られている。しかし、TaNとCrのいずれの場合もイオンビームを使用したときほどのエッチングレートは得られておらず、電子ビームだけだと欠陥修正のスループットはどうしても低下してしまう。
【非特許文献１】Ted Liang, Alan Stivers, Richard Livengood, Guojing Zhang, and Fu-Chang Lo、J. Vac. Sci. Technol. B18 32 16-3220(2000)
【非特許文献２】Volker Boegli, Hans W.P. Koops, Michael Budach, Klaus Edinger, Ottmar Hoinkis, Bernd Weyrauch, Rainer Becker, Rudolf Schmit, Alexander Kaya, Andreas Reinhardt, and Stepan Brauer、SPIE Proceedings 4889 283-292(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、EUVLマスクに対して低ダメージで高スループットの黒欠陥修正を可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
欠陥認識はダメージのない電子ビームで行い、イオンビーム欠陥修正装置で欠陥外縁部とその内部は下地へダメージが及ばない厚みを残して黒欠陥を除去し、次に残した欠陥の縁部と内部をエッチングガスを流しながら電子ビームでで除去し黒欠陥修正を行う。電子ビームを用いて残した欠陥の縁部と内部を除去するときに、特性X線またはオージェ電子または二次電子信号強度をモニターし、その変化で除去加工の終点検出を行う。
【発明の効果】
【００１０】
第一段階のイオンビームでの修正では、イオンビームの広がりとイオンビームの注入を考慮して、欠陥外縁部とその内部は下地へダメージが及ばない厚みを残してイオンビームを照射するため、Mo/Si多層膜にダメージを与えることはない。第二段階の欠陥外縁部とその内部の加工は電子ビームで行うため下地のMo/Si多層膜に与えるダメージは、イオンビームで行う場合に比べて極めて少ない。高エッチレートのイオンビームによる加工と電子ビームによる加工とを組み合わせていることで、黒欠陥のすべてを電子ビームのみで加工するよりもスループットを向上することができる。バッファーレイヤや多層膜は吸収体とは材料が異なるため、特性X線またはオージェ電子信号をモニターしながら加工を行うことで高精度な終点検出が行え、下地へのオーバーエッチを最小限に留めることができる。また、バッファーレイヤや多層膜は吸収体とは材料が異なるため、放出する二次電子量に材料コントラストがあるので、加工中に二次電子強度をモニターしこの強度差を検出することでも終点検出が行え、下地へのオーバーエッチを最小限に留めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の一実施例について説明する。
【００１２】
吸収体に黒欠陥を含むEUVLマスクを図2に示すようなイオンビーム欠陥修正装置と電子ビーム欠陥修正装置を複合した装置の真空チャンバ内に導入する。まずXYステージ7でEUVLマスクを電子ビーム欠陥修正装置の位置に移動する。電界放出電子源1から放出され数kVまで加速された電子ビーム2を電磁式のコンデンサレンズ3と対物レンズ4により集束し電磁式の偏向器4でEUVLマスク6上を走査しながら二次電子検出器8で二次電子9を同期して取り込み二次電子強度に対応した像を表示する。この二次電子像から図1に示すような黒欠陥領域を認識する。さらに欠陥近傍の正常な吸収体上に位置あわせこみのためのマーカーを形成しておく。認識した黒欠陥領域をイオンビームのテール成分とイオンビームの注入深さを考慮してイオンビームで加工する領域23と電子ビームで加工する領域22を分割する。
【００１３】
次にXYステージ7をイオンビーム欠陥修正装置の位置に移動する。図2に示すような液体金属イオン源11から放出されコンデンサレンズ13と対物レンズ14により集束されたイオンビーム12を偏向器15で走査しながら二次電子検出器9で二次電子8を同期して取り込み黒欠陥含む領域の二次電子像を表示する。まずイオンビーム12の照射量を極力小さくして黒欠陥とマーカを含む領域の二次電子像を取りこみ、あらかじめ電子ビームで作成した位置合わせ込み用のマーカの位置を把握する。次に図1におけるMo/Si多層膜21にイオンビーム12があたらないように吸収体上のマーカのみ高倍率で観察し、この像から電子ビームで得た像との合わせこみを行い、イオンビームを選択走査して修正する領域を決定する。下地のMo/Si多層膜21にダメージを与えないようにイオンビーム12をイオンビームのテールを考慮してイオンビームの選択走査を行う領域23のみ選択的に走査してイオンビームの注入を考慮した厚さを残して除去する(図1(a))。イオンビームの注入を考慮して、除去は物理スパッタもしくは被加工領域近傍に配置されたガス銃10の先端から供給されたハロゲン系のアシストガスの増速効果を用いて行う。
【００１４】
次にXYステージ7を電子ビーム欠陥修正装置の位置に移動し、集束した電子ビーム2で欠陥を含む領域を再び走査し、修正すべきイオンビームで削り残した欠陥の縁部と内部22を認識する。ガス銃16から弗化キセノンのようなエッチングガスを供給しながら電子ビーム2を黒欠陥として認識した領域22のみ選択照射して除去加工を行う。電子ビームで除去加工中に加工領域の特性X線またはオージェ電子または二次電子17を検出器18で検出する。加工中の信号強度の変化から除去加工の終点検出を行うことでバッファーレイヤ20もしくはバッファーレイヤのない場合にはMo/Si多層膜21へのオーバーエッチを最小限に留めてEUVLマスクの黒欠陥を除去する。(図1(b))
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の特徴をもっとも良く表す概略断面図である。
【図２】実施例を説明するためのイオンビームと電子ビームを複合させたマスク欠陥修正装置の概略図である。
【符号の説明】
【００１６】
1  電界放出電子源
2  電子ビーム
3  電磁式コンデンサレンズ
4  電磁式対物レンズ
5  電磁式偏向器
6  XYステージ
7  EUVLマスク
8  二次電子検出器
9  二次電子
10  アシストガス供給用のガス銃
11  液体金属イオン源
12  イオンビーム
13  静電式コンデンサレンズ
14  静電式対物レンズ
15  静電式偏向器
16  エッチングガス供給用のガス銃
17  特性X線またはオージェ電子または二次電子
18  特性X線またはオージェ電子または二次電子の検出器
19  正常な吸収体パターン
20  バッファー層
21  Mo/Si多層膜
22  イオンビームで修正する黒欠陥領域
23  電子ビームで修正する黒欠陥領域
【図１】
2005260057.tif 000003
【図２】
2005260057.tif 000004