(57)【要約】【課題】  平坦度の違いによる位置ずれを抑制し、ブランクス状態における位相欠陥をマスク段階で吸収体により隠すことができ、製造歩留まりの向上に寄与する。【解決手段】  実施形態の露光用マスクの製造方法は、マスクブランクスの欠陥検査段階での欠陥座標と基板保持の平坦度情報、及びマスクブランクスのフリースタンディング状態における平坦度情報を求めておき、検査段階での平坦度情報とフリースタンディング状態での平坦度情報を基に、検査段階の欠陥座標をフリースタンディング状態の欠陥座標に座標変換する。そして、マスクブランクスにパターンを描画する際に、座標変換された欠陥座標を用い、欠陥を避けるためにブランクスの回転・ＸＹシフト量を決定する。【選択図】      図１
2012248767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクブランクスの欠陥検査段階での欠陥座標と基板保持の平坦度情報、及び前記マスクブランクスのフリースタンディング状態における平坦度情報を求めておく工程と、
前記検査段階での平坦度情報と前記フリースタンディング状態での平坦度情報を基に、前記検査段階の欠陥座標を前記フリースタンディング状態の欠陥座標に座標変換する工程と、
前記マスクブランクスにパターンを描画する際に、前記座標変換された欠陥座標を用い、前記欠陥を避けるために前記ブランクスの回転・ＸＹシフト量を決定する工程と、
を含むことを特徴とする露光用マスクの製造方法。
【請求項２】
前記マスクブランクスは、基板上に多層反射膜が形成され、該多層反射膜の上に吸収体が形成されたものであり、描画装置で前記吸収体にパターンを描画した際に、前記吸収体のパターンで前記欠陥が隠れるように前記ブランクスの回転・ＸＹシフト量を決定することを特徴とする請求項１記載の露光用マスクの製造方法。
【請求項３】
前記マスクブランクスにパターンを描画する際の平坦度情報と、前記露光用マスクのパターンを被加工基板上に転写する際のマスクの平坦度情報とを基に、
前記転写する際の平坦度情報と前記描画する際の平坦度情報との違いによる転写位置ずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光用マスクの製造方法。
【請求項４】
前記マスクブランクスにパターンを描画する際に、
前記マスクブランクスにパターンを描画する際の平坦度情報と、前記露光用マスクのパターンを被加工基板上に転写する際のマスクの平坦度情報と、前記マスクブランクスの欠陥検査段階での平坦度情報とを基に、
前記露光用マスクのパターンを前記被加工基板上に転写する際に前記吸収体パターンで前記欠陥が隠れるように、前記マスクブランクスの回転・ＸＹシフト量を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光用マスクの製造方法。
【請求項５】
露光用マスクの欠陥検査段階での欠陥座標と基板保持の平坦度情報を求めておく工程と、
前記露光用マスクの欠陥合否判定を行う欠陥合否判定装置での基板保持の平坦度情報を求める工程と、
前記欠陥検査段階での平坦度情報と前記欠陥合否判定装置での平坦度情報を基に、前記前記露光用マスクの欠陥検査段階での欠陥座標を、前記欠陥合否判定装置での欠陥座標に変換する工程と、
前記座標変換された欠陥座標を用いて、前記欠陥合否判定装置により前記露光用マスクの欠陥合否判定を行う工程と、
を含むことを特徴とする露光用マスクの欠陥合否判定方法。
【請求項６】
露光用マスクの欠陥合否判定を行う欠陥合否判定段階での欠陥座標と基板保持の平坦度情報を求めておく工程と、
前記露光用マスクの欠陥を修正する欠陥修正装置での基板保持の平坦度情報を求める工程と、
前記欠陥合否判定段階での平坦度情報と前記欠陥修正装置での平坦度情報を基に、前記欠陥合否判定段階での欠陥座標を前記欠陥修正装置での欠陥座標に変換する工程と、
前記座標変換された欠陥座標を用いて、前記欠陥修正装置により前記露光用マスクの欠陥を修正する工程と、
を含むことを特徴とする露光用マスクの欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、露光用マスクの製造方法、欠陥合否判定方法、及び欠陥修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶ露光用マスクの欠陥としては、吸収体パターン欠陥の他に、マスク固有の欠陥として多層膜欠陥が挙げられる。多層膜欠陥は、基板上のピットやバンプ、又は多層膜成膜前若しくは成膜中に基板上に付着した異物により多層膜の周期が乱れることにより発生する。そして、この多層膜欠陥は、正常部との位相差が生じて、いわゆる位相欠陥となる。
【０００３】
マスク作製技術においては、位相欠陥の場所やサイズが予め分かっているブランクスからマスク加工後に吸収体パターンの下に位相欠陥を隠すようマスク描画時にブランクスを最適方向に回転、ＸＹ方向に最適量シフトさせている。しかし、パターンサイズが微細になるにつれて、位相欠陥と吸収体パターンのアライメント誤差の他に、ブランクス欠陥計測時の平坦度と描画時のマスク平坦度の違い（Ｚ方向）に起因するパターンのＸＹ方向の位置ずれが問題になってくる。
【０００４】
マスク段階で位相欠陥が吸収体パターンから露出してしまった場合に、位相欠陥の修正が必要であるが、位相欠陥は多層膜表面の段差が数ｎｍ以下と非常に小さく、修正装置のＥＢ或いはＦＩＢイメージング画像で位相欠陥の場所を特定することは困難であるという問題がある。さらに、マスク欠陥合否判定や欠陥修正において必要となる欠陥座標についても、パターンサイズが微細になるにつれてマスク欠陥合否判定や欠陥修正装置でのマスクの保持方法の違いによる基板平坦度変化により、ブランクス検査で検出された欠陥座標から位置ずれが生じるという問題がある。
【０００５】
マスク基板に対して垂直な力により基板の平坦度が基板厚さ方向中心の中立面一定の元に変化した場合の位置ずれ量ΔPosition は以下の式により定義される。
【０００６】
ΔPosition ＝ 1/2 ×（Substrate Thickness）×（Local Slope）
例えば、厚さ６ｍｍのマスク基板が１０ｃｍの距離の範囲で平坦度が１μｍ変化する場合には、上記式により３０ｎｍの位置ずれが生じることになる。ＥＵＶ露光用マスクの量産時期のパターン寸法を２２ｎｍＨＰと想定すると、マスク上寸法は４倍の８８ｎｍであり、上記の位置ずれは欠陥修正する際の位置精度上無視できる値ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１９３２６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１９４４５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】J. Burns, et al.,“EUV mask defect mitigation through pattern placement”，Proc. SPIE, Vol.7823, 782340(2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明が解決しようとする課題は、平坦度の違いによる位置ずれを抑制し、ブランクス状態における位相欠陥をマスク段階で吸収体により隠すことができ、製造歩留まりの向上に寄与し得る露光用マスクの製造方法を提供することである。
【００１０】
また、発明が解決しようとする他の課題は、ブランクス欠陥検査座標からＡＩＭＳ計測を行う際に高精度なステージ位置決めを行うことができ、判定精度の向上をはかり得る欠陥合否判定方法を提供することである。
【００１１】
さらに、発明が解決しようとする他の課題は、ブランクス欠陥検査座標から欠陥修正を行う際に高精度なステージ位置決めを行うことができ、欠陥修正箇所を高精度に決定することのできる欠陥修正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態の露光用マスクの製造方法は、マスクブランクスの欠陥検査段階での欠陥座標と基板保持の平坦度情報、及びマスクブランクスのフリースタンディング状態における平坦度情報を求めておき、検査段階での平坦度情報とフリースタンディング状態での平坦度情報を基に、検査段階の欠陥座標をフリースタンディング状態の欠陥座標に座標変換する。そして、マスクブランクスにパターンを描画する際に、座標変換された欠陥座標を用い、欠陥を避けるためにブランクスの回転・ＸＹシフト量を決定する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係わる露光用マスク製造におけるブランクス欠陥検査、マスクパターン形成、マスク欠陥検査、ＡＩＭＳ計測、欠陥修正までの大まかなフローを示す図。
【図２】図１の各工程でのブランクス及び露光用マスクの状態を示す図。
【図３】ブランクスから露光用マスクを形成するまでのフローを示す断面図。
【図４】ＥＵＶ露光用マスクの膜厚分布と転写位置ずれの関係を示す図。
【図５】ＥＵＶ露光用マスクの裏面の形状と静電チャックへ吸着された際の位置ずれの関係を示す図。
【図６】ブランクスの平坦度変化とパターン位置ずれとの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
露光用マスク製造における描画工程前に、ブランクス欠陥座標から最適なブランクスの回転／ＸＹシフト量を決定する際に、ブランクス欠陥検査装置での基板保持の平坦度状態での欠陥座標から、基板保持が無いことを仮定したフリースタンディング状態での座標系へ変換を行った欠陥位置情報を適用する。マスク描画においては、マスク基板保持が無い状態で高精度な位置精度が達成できるよう、描画装置側で位置補正が施されていることから、本手法によって、吸収体パターンにブランクス起因の欠陥を精度良く隠すことができる。
【００１５】
また、ＥＵＶ露光用マスクにおいては、反射型マスクで斜入射であることに加えて、マスク描画時と露光時のマスク保持方法の違いによる転写位置ずれが存在し、マスク描画時に転写位置ずれを補正する手法が検討されている。この場合には、フリースタンディング状態での座標系への変換に加えて、マスク描画時に意図的に施されている位置補正も考慮に入れてブランクス欠陥座標の変換を行うと、より高精度にブランクス欠陥を吸収体に隠すことができる。
【００１６】
また、ＡＩＭＳ（Aerial Imaging Measuring System）、修正装置、等を含めた装置座標系に対して、各装置間の検出座標をリンクする際に、各装置でのマスクの保持方法の違い等に起因する基板平坦度の違いを考慮して位置座標変換を行えば、ブランクス欠陥検査座標からＡＩＭＳ計測や欠陥修正を行う際に高精度なステージ位置決めを達成することができる。
【００１７】
以下、実施形態の露光用マスクの製造方法を、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わる露光用マスク製造におけるブランクス欠陥検査、マスクパターン形成、マスク欠陥検査、ＡＩＭＳ計測、欠陥修正までの大まかなフローを示す図である。
【００１９】
図１において、マスクブランクにおける欠陥検査（ステップＳ１）の後に、座標変換を行い（ステップＳ２）、ブランクス欠陥座標をフリースタンディング状態の座標に変換する。次いで、マスク描画時に、ブランクス回転・シフト量を算出し（ステップＳ３）、パターン形成を行う（ステップＳ４）。次いで、露光用マスクの欠陥を検査する（ステップＳ５）。次いで、欠陥検査時の座標をＡＩＭＳ計測時の座標に変換（ステップＳ６）した後、ＡＩＭＳ計測を行う（ステップＳ７）。次いで、ＡＩＭＳ座標を欠陥修正座標に変換（ステップＳ８）した後、欠陥修正を行う（ステップＳ９）。
【００２０】
なお、欠陥合否判定のためのＡＩＭＳとは、露光光と等価或いは相関の取れる露光条件でマスクパターンの空間像を計測し、リファレンスパターンとの空間像比較で良否判定を行うものであり、照明系及び投影系は露光装置と略等価であるが、マスクの観察領域は極めて小さくなっている。
【００２１】
このようなフローに対して、パターン形成、ＡＩＭＳ計測、欠陥修正の各工程前に基板の平坦度を考慮した欠陥座標の補正を施してこの情報を各工程にインプットすることにより、ブランクス欠陥と吸収体パターンに対して高精度な位置決め達成することができ、ブランクス欠陥検査座標からＡＩＭＳ計測や欠陥修正を行う際に高精度なステージ位置決めを達成することができる。
【００２２】
図２（ａ）〜（ｅ）は、各工程でのブランクス及びマスク基板の状態を示す図である。ブランクス検査、パターン形成、マスク欠陥検査、ＡＩＭＳ計測、欠陥修正の各工程で基板保持方法に応じてブランクス及びマスク基板の平坦度が変化し、これによりマスク位置ずれが発生することが模式的に描かれている。ここで、図２（ａ）が前記図１のステップＳ１に相当し、図２（ｂ）がステップＳ４に相当し、図２（ｃ）がステップＳ５に相当し、図２（ｄ）がステップＳ７に相当し、図２（ｅ）がステップＳ９に相当している。
【００２３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、マスクブランクスから露光用マスクを形成するまでのフローを示す断面図である。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すマスクブランクスを用意する。このマスクブランクスは、低熱膨張率基板１０上に露光光を反射する４０対程度に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜１１が形成され、多層膜１１上に保護層１２としてＲｕが形成されている。保護層１２上に、露光光を吸収する吸収体１３としてＴａＢＮが形成され、吸収体１３上にマスク欠陥検査用の低反射層（以下ＬＲ層）１４が形成されている。また、基板１０の裏面には、静電チャックのための導電層１５が形成されている。
【００２５】
ＥＵＶ用ブランクスは、基板１０上に多層膜１１が成膜されているため、フリースタンディング状態では弓形形状をしているが、ブランクスの欠陥検査時（Ｓ１）における基板１０は、図２（ａ）に示すように、自重撓みによりフリースタンディングでの弓形状態よりは若干の緩和傾向がみられる。多層膜ブランクス段階で、ブランクス検査と共に多層膜のブランクス平坦度計測も実施される。ブランクス欠陥検査時に平坦度情報を取得するには、欠陥検査装置等のフォーカス情報を参照すればよい。そして、ブランクス検査で得られた欠陥座標情報について、フリースタンディング状態での欠陥座標情報へ変換しておく（Ｓ２）。
【００２６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、吸収体１３を成膜されたマスクブランクス上にＥＢ描画用ポジ型レジスト１６を塗布し、電子ビーム露光によりレジストパターンを形成する（Ｓ４）。パターン形成時の基板の撓みは図２（ｂ）に示す通りである。
【００２７】
ここで、ブランクスメーカからはフリースタンディングの状態での欠陥座標とブランクスの平坦度データがマスクショップに提供される。マスクショップでは得られたブランクス欠陥検査座標を元に最適なブランクス回転角度とＸＹパターンシフト量を算出し（Ｓ３）、描画データへ反映させる。
【００２８】
ＥＵＶ露光用マスクには、反射型で斜入射であることに加えてマスク描画時と露光時のマスク保持方法の違いによる転写位置ずれが存在するため、マスク描画時に転写位置ずれを補正する手法が提案されている。これに加えて、ブランクスメーカーから得られたフリースタンディング状態での欠陥座標に対して、マスク描画時に意図的に施されている位置補正も考慮に入れてブランクス欠陥座標の変換を行うと、より高精度にブランクス欠陥を吸収体に隠すことができる。
【００２９】
図４にＥＵＶ露光用マスクの膜厚分布と転写位置ずれの関係を、図５にＥＵＶ露光用マスクの裏面の形状と静電チャックへ吸着された際の位置ずれの関係をそれぞれ表す。これらＥＵＶ露光用マスクが反射型で斜入射であることに加えて、マスク描画時と露光時のマスク保持方法の違いにより発生する転写位置ずれが存在することから、マスク描画時に転写位置ずれ補正を行う。この転写位置ずれ補正を考慮してブランクス欠陥座標についても変換を行う。
【００３０】
図４に示すように、ｚ方向にΔＺのずれがあったとすると、光を斜め方向から照射するために、マスク上及びウェハ上でのずれは次式のようになる。但し、θ：６deg はマスク法線に対するＥＵＶ主光線の角度、mag は縮小倍率（１／４）を示している。
【００３１】
ΔMask = ΔＺ× tan θ
ΔWafer = Δmask × mag
また、図５に示すように、マスクの厚みｔに分布があった場合、静電チャックへ吸着された際の位置ずれは次のようになる。
【００３２】
ΔMask = dz/dx × t/2
ΔWafer = Δmask × mag
次いで、レジストパターンをマスクに、ＬＲ−ＴａＢＮ吸収体１３をＲＩＥ加工によりパターン形成した。その後、マスクからレジストを剥離し、洗浄し、更にマスクパターン検査工程へ進める（Ｓ５）。パターン検査工程での基板の撓みは、前記図２（ｃ）に示す通りであり、このマスクパターン検査工程において、マスク検査工程最中のフォーカス情報からマスク基板平坦度情報も取得しておく。
【００３３】
このように、ブランクス欠陥座標を元に最適なブランクス回転角度とＸＹパターンシフト量を算出する場合にブランクスの平坦度状態を考慮することで、吸収体パターンでブランクス起因の欠陥を高精度に隠すことができる。
【００３４】
次いで、予め多層膜ブランクス段階で検出された欠陥の座標情報や、前記マスクパターン検査工程により得られた座標情報を元に、欠陥合否判定のためのＡＩＭＳ工程（Ｓ７）へと進める。ＡＩＭＳ計測時の基板の撓みは、前記図２（ｄ）に示す通りである。欠陥部のＡＩＭＳ検査前に、マスク全体のフォーカス合わせを行い基板平坦度計測を行う。さらに、先の多層膜ブランクス段階で取得されたブランクスの平坦度情報や、前記マスクパターン検査工程で取得されたマスク平坦度情報と合わせてＡＩＭＳ検査座標系への変換を行い（Ｓ６）、欠陥部のＡＩＭＳ画像取得が行われる。
【００３５】
次に、ＡＩＭＳにより転写に与えるインパクトが大きく修正する必要があると判断されると、位相近傍領域の吸収体パターン修正へ進む。修正装置内のマスクステージにマスクがロードされた後にマスク面内の平坦度計測を行う。欠陥修正時の基板の撓みは、前記図２（ｅ）に示す通りである。先のＡＩＭＳ検査時に取得されたマスク平坦度情報と合わせて修正装置座標系への変換を行い（Ｓ８）、欠陥部の修正が行われる（Ｓ９）。
【００３６】
このようにＡＩＭＳ、修正装置を含めた装置座標系に対して、各装置間の検出座標をリンクする際に、各装置でのマスクの保持方法の違い等に起因する基板平坦度の違いを考慮して位置座標変換を行ことにより、ブランクス欠陥検査座標からＡＩＭＳ計測や欠陥修正を行う際に高精度なステージ位置決めを達成することができる。
【００３７】
なお、本実施形態ではマスクパターン検査としてＤＵＶ光を用いたが、ＥＢやＥＵＶ光を用いてマスクパターン検査を行っても良い。その際には、ＴａＢＮ上のＬＲ層は必ずしも必要ではない。
【００３８】
図６は、約４００ｎｍＰＶの平坦度のマスクが約１００ｎｍＰＶ以下に平坦度が緩和された時の最大露光領域内パターンの位置ずれ量を示した図である。平坦度変化により最大で約２５ｎｍパターン位置ずれが存在し、パターンサイズが微細になると平坦度変化による位置ずれは無視できないことが分かる。
【００３９】
このように本実施形態によれば、ＥＵＶ露光用マスクを製造する際に、ブランクス状態における位相欠陥を吸収体で隠すことができ、マスクの製造歩留まりの向上に寄与することができる。
【００４０】
また、ブランクス欠陥検査座標からＡＩＭＳ計測を行う際に、高精度なステージ位置決めを行うことができ、判定精度の向上をはかることができる。さらに、ブランクス欠陥検査座標から欠陥修正を行う際に、高精度なステージ位置決めを行うことができ、欠陥修正箇所を高精度に決定することができる。
【００４１】
（変形例）
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
実施形態ではＥＵＶ露光用マスクを例に説明したが、ＥＵＶに限らず各種の露光用マスクに適用することができる。さらに、反射型に限らないのも勿論のことである。また、実施形態では、ブランクスの検査段階から欠陥修正段階までの各段階で座標変換を行っているが、基板の撓み量の違いによる位置ずれが問題とならない場合は座標変換は必ずしも必要なく、従って必要な部分のみで座標変換を行うようにしても良い。
【００４３】
本発明の幾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共に、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】
【００４４】
１０…低熱膨張率基板
１１…Ｍｏ／Ｓｉ多層膜
１２…保護層
１３…吸収体
１４…反射層
１５…導電層
１６…レジスト
【図１】
2012248767.tif 000003
【図２】
2012248767.tif 000004
【図３】
2012248767.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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