(57)【要約】【課題】反射型露光用マスクの基板の表面上にアライメントマークを形成することによる欠陥の増加や、アライメントマークの段差部分における平坦性、更には前記アライメントマークの視認性等の問題点を解決すること。【解決手段】低熱膨張基板と、前記低熱膨張基板の回路パターンが形成される表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された吸収層と、アライメントマークとを備える反射型マスクブランクにおいて、前記アライメントマークが、前記低熱膨張基板の表面と垂直な端面に形成された立体的な構造体であることを特徴とする反射型マスクブランク。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低熱膨張基板と、前記低熱膨張基板の回路パターンが形成される表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された吸収層と、アライメントマークとを備える反射型マスクブランクにおいて、前記アライメントマークが、前記低熱膨張基板の表面と垂直な端面に形成された立体的な構造体であることを特徴とする反射型マスクブランク。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、低熱膨張基板の４つの端面のうちのいずれか１つ以上の端面に、アライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程を備えていることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
【請求項３】
アライメントマークを形成する手段が、エッチングまたはレーザー加工または機械加工のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の反射型マスクブランクを用いて製造されたことを特徴とする反射型マスク。
【請求項５】
請求項１に記載の反射型マスクブランクを用いた反射型マスクの製造方法であって、
反射型マスクブランクに存在する欠陥を検出し、欠陥位置情報を取得するマスクブランク欠陥検査工程と、
回路パターンとして描画するパターン描画データと前記欠陥位置情報とを照合するデータ照合工程と、
前記データ照合工程で欠陥が存在する座標のパターンを特定した後、欠陥が存在しない領域に描画位置を移動して描画を行う回路パターン描画工程と、を備えていることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、反射型マスクおよび反射型マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａ  ｖｉｏｌｅｔ）露光用のマスクブランク、マスクが開発され始めている。現在、ＥＵＶマスクの大きな課題の１つとして、マスクブランクに生じた各種欠陥がマスク転写時に影響を与え、大きな問題になっている。その為、無欠陥マスクブランクの必要性が生じているが、無欠陥マスクブランクの作製は現実的に困難となっている。そこで近年、代替案として考えられているのが、マスクブランクの欠陥箇所を特定し、回路パターン形成で描画する箇所と欠陥箇所とが重複しない様、無欠陥の場所に回路パターンをずらして、描画及びパターニングする手法が開発されている。
【０００３】
この場合、事前に欠陥の位置情報が必要となり、その情報に基づいて回路パターンの形成位置を判断することが必要となる。最近の手法の１つとして、低熱膨張基板の表面上にアライメントマークが形成されたマスクブランクを用いて、アライメントマークから欠陥までの相対位置座標を基に欠陥位置を特定し、欠陥箇所を回避してパターニングする手法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
しかしながら、このアライメントマークのパターンを低熱膨張基板の表面上に作製する方法では、低熱膨張基板上に設けられたアライメントマークの凹部に異物が入り込みやすい上、アライメントマークの加工の際に生じるエッチング残渣等によって、そのアライメントマーク部が発塵源となるという問題点があった。アライメントマーク部から生じる残渣を起因とする異物は、その後にモリブデン及びシリコン薄膜で形成される多層膜層や、タンタル系薄膜で形成する多層反射層を成膜する際に更なる欠陥を発生させる可能性がある。
【０００５】
また、前記の多層膜層や多層反射層等の薄膜の成膜及びそれらの薄膜の表面へのレジスト層形成の際に、低熱膨張基板の表面上にアライメントマークが形成されている場合には、アライメントマーク部の表面に段差があるため、薄膜やレジスト膜を平坦に形成することがより難しくなる懸念がある。更に、既にアライメントマークが形成された低熱膨張基板に多層膜層や多層反射層を全面に成膜した場合、成膜後の低熱膨張基板の表面において、アライメントマークの位置が特定し難くなるといった課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−００８７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、低熱膨張基板の表面上にアライメントマークを形成することによる欠陥の増加や、アライメントマークの段差部分における平坦性、更にはアライメントマークの位置が特定し難くなる等の問題点を解決することができる反射型マスクブランクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、低熱膨張基板と、前記低熱膨張基板の回路パターンが形成される表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された吸収層と、アライメントマークとを備える反射型マスクブランクにおいて、前記アライメントマークが、前記低熱膨張基板の表面と垂直な端面に形成された立体的な構造体であることを特徴とする反射型マスクブランクである。
【０００９】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、低熱膨張基板の４つの端面のうちのいずれか１つ以上の端面に、アライメントマークを形成するアライメントマーク形成工程を備えていることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法である。
【００１０】
また請求項３に記載の発明は、アライメントマークを形成する手段が、エッチングまたはレーザー加工または機械加工のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の反射型マスクブランクの製造方法である。
【００１１】
また請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の反射型マスクブランクを用いて製造されたことを特徴とする反射型マスクである。
【００１２】
また請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の反射型マスクブランクを用いた反射型マスクの製造方法であって、
反射型マスクブランクに存在する欠陥を検出し、欠陥位置情報を取得するマスクブランク欠陥検査工程と、
回路パターンとして描画するパターン描画データと前記欠陥位置情報とを照合するデータ照合工程と、
前記データ照合工程で欠陥が存在する座標のパターンを特定した後、欠陥が存在しない領域に描画位置を移動して描画を行う回路パターン描画工程と、を備えていることを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な面の表面にアライメントマークが形成され、回路パターンが形成される面にアライメントマークを形成しないため、その表面を平坦に維持することができ、成膜後のブランクは良好な平坦度を保持することができる。
【００１４】
また、低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な位置にある面にアライメントマークを形成後、研磨・洗浄を行うため、低熱膨張基板の表面に異物の付着が少なく、反射膜中の欠陥の低減ができる。
【００１５】
また、回路パターンが形成される面の低熱膨張基板の表面には段差がなく、平坦であるため、多層膜層や多層反射層の薄膜の成膜、レジストの塗布において、その平坦性を損なう様な影響がない。
【００１６】
更に、成膜後の反射型マスクブランクの検査において、アライメントマークが多層反射層中ではなく、低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な面の表面にあるため、ブランク検査装置は容易にアライメントマークの認識が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の反射型マスクの製造工程の一例を示す概略説明図であり、（Ａ）は製造工程の概要、（Ｂ）は製造工程で実施する内容の概略、を示したものである。
【図２】本発明のブランク製造法で用いられる合成石英基板の一例を示す概略説明図である。
【図３】図２の合成石英基板にアライメントマークを加工した状況の一例を示す概略説明図である。
【図４】本発明のアライメントマークの一例を示す概略説明図である。
【図５】本発明のアライメントマークの一例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の主要部をなすものは、反射型マスクブランクに使用される低熱膨張基板の表面上にアライメントマークを形成するのではなく、回路パターン形成面と垂直な低熱膨張基板の端面に形成した立体構造体をアライメントマークとして使用する点である。このことにより、アライメントマーク部に異物が入ることを防ぐと共に、アライメントマークの視認性をはじめとする種々の問題点の解決を図ることができるものである。
以下に、具体的な手法を挙げて説明する。
【００１９】
本発明の反射型マスクブランクにおいては、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層と、露光光源波長の吸収層とが順次形成され、更に前記低熱膨張基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。また、多層反射層と吸収層の間に緩衝層を有する構造を持つ反射型マスクブランクもある。反射型マスクブランクから反射型マスクを作製するための加工を行う際には、ＥＢ（電子線）リソグラフィとエッチング技術とによって、まず吸収層を回路パターンに対応して部分的にエッチング除去し、またその吸収層の間に緩衝層を有する構造の場合は、これも同じくエッチング除去して、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が、反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
【００２０】
この反射型マスク用のマスクブランクでは、マスクブランクの成膜前の段階で、まず座標位置を設定するためのアライメントマークとなる立体的な構造体を、低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な端面に形成する。
【００２１】
このアライメントマークは、画像認識により読み取り可能であって、エッチング加工またはレーザー加工または機械加工により形成されたものであり、低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な端面の表面もしくは、その内部に加工が施された立体的な構造体である。なお、このアライメントマークは、回路パターン形成面から認識できることが望ましい。
【００２２】
前記アライメントマークの作製方法や形は任意であるが、形成すべきアライメントマークは、ブランク検査装置やマスク描画装置が、アライメントマークを画像として認識できる形状を備えるものでなければならない。また、形成されるアライメントマークは、低熱膨張基板において、回路パターンが形成される面と垂直な低熱膨張基板の端面の任意の場所に配置することができ、そのアライメントマーク形成後、低熱膨張基板は再度研磨・洗浄が施される。そのため、低熱膨張基板の表面は平坦であり、その後、成膜される多層反射層は均一且つ欠陥の少ない膜として成膜することが可能である。
【００２３】
次に、アライメントマークが加工された低熱膨張基板の表面に、多層反射層が成膜された反射型マスクブランクの欠陥とアライメントマークの相対距離を算出する方法について説明する。
【００２４】
まずアライメントマークを、低熱膨張基板の回路パターンが形成される面と垂直な端面に加工された立体的な構造体を、ブランク検査装置の画像認識手段によって読み込んだ後、
検出した欠陥の座標を、アライメントマークを代表する座標と照合することで、アライメントマークから欠陥位置までの相対距離を算出することが可能となる。アライメントマークを代表する座標としては例えば、アライメントマークとして認識された図形の重心を採用することができるが、それに限定する必要はなく、代表する座標を決める方法を設定しておけば良い。
【００２５】
アライメントマークの数は、１つあれば、それを原点として欠陥の相対的な座標を決めることができるが、例えば３つ配置した場合、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｘ−Ｙ平面内における回転方向を補正することが可能となり、欠陥の相対座標を、より正確に把握することができる。
【００２６】
また、パターン描画時に、マスク描画装置が反射型マスクブランクの回路パターンが形成される面と垂直な端面にある立体構造体をアライメントマークとして認識し、反射型マスクブランクの検査工程で得られた反射型マスクブランクの欠陥位置情報を、パターン描画データと照合することにより、反射型マスクブランクに描画される回路パターンを、欠陥の存在しない領域へと回避することが可能となる。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例を示して、本発明を具体的に説明する。これらの例示は一例であって、本発明はこれに制限されるものではない。
【００２８】
＜実施例１＞
図１に本発明の製造工程の概略を示す。図２は本発明のブランク製造で用いられた合成石英基板１であり、図３は図２の合成石英基板１の端面を加工し、アライメントマーク２を形成した状態である。図１で示すように、本実施例で使用した合成石英基板１は、板厚０．２５インチ、縦横６インチのサイズである。また、形成するアライメントマーク２が、ブランク検査装置、マスク描画装置で認識できれば、用いることができる基板は、合成石英基板の他、他の材質であっても構わない。アライメントマーク２を形成するため、ダイシング装置（ＤＦＤ６２４０、ディスコ社製）に２種類の刃幅のダイシングブレードを用いて、合成石英基板の端面を切り込む形で加工した。合成石英基板の４辺の端面のうち３辺の端面に、それぞれ２箇所づつ任意の場所にアライメントマーク２の形成を行った（図３参照）。使用したダイシングブレードは、ディスコ社製のＲ０７−ＳＤ４００−ＢＢ２００−７５、外形５４ｍｍφ、内径４０ｍｍφ、厚さ０．１００ｍｍと０．２００ｍｍ、厚さ精度Ａ１、を用いた。このアライメントマーク形成方法は一例であって、ダイシングによる方法に限定されるものではない。例えば、合成石英基板の端面をレーザー加工しても構わない。
【００２９】
本実施例で採用したアライメントマークは図４に示すように、合成石英基板１の端面に設けられた３本の直線状切り込みから構成されたものであるが、この形状に限定されるものではない。その形状が画像認識されるものであれば別の形状（例えば図５参照）であっても構わない。また、掘り込み量も任意である。そのため、その形状が画像認識されるものであれば掘り込み量（深さ）についても制限は無い。更に、合成石英基板が回転されたときを考慮して、合成石英基板の各辺の端面で、同じ形状のアライメントマークが形成されていても構わないが、形状が異なっていたほうが端面を特定、識別し易くなるので好ましい。
【００３０】
アライメントマーク２を合成石英基板１の端面に形成後、形成時に発生した異物が合成石英基板の表面上に飛散し付着しているため、合成石英基板１の表面の研磨および薄膜形成前の洗浄を行った後、ＭｏＳｉ膜を成膜した。
尚、ＭｏＳｉの成膜はＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製）を用いて、下記の
成膜条件で行なった。
Ａｒ／Ｏ２＝３０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍ
圧力：０．２５Ｐａ  
Ｐｏｗｅｒ：３００Ｗ
ターゲット基板間距離：２００ｍｍ
膜厚：７００Å）
【００３１】
成膜した反射型マスクブランクの平坦度を、ＵｌｔｒａＦｌａｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＵｌｔｒａＦｌａｔ  ２００Ｍ（米国・コーニング・トロペル社製）で測定したところ、１４２×１４２ｍｍの領域で３５０ｎｍと良好な結果が得られ、合成石英基板の端面に加工されたアライメントマークによるブランクの平坦度変化はないと判断された。
【００３２】
反射型マスクブランクの検査時、このアライメントマークをブランク検査装置（ＭＡＧＩＣＳ  Ｍ６６４１、レーザーテック社製）が画像として認識できるか調べた。反射型マスクブランクが載置されたステージの一端にカメラを設置し、ステージの位置座標とともに、アライメントマークの画像を取り込み、合成石英基板１の３辺の端面に２箇所づつ形成されたアライメントマークの中央（合成石英基板の端面上の長手方向のアライメントマークの中心線）をアライメントマークの座標として測定した（図４参照）。同じ端面にあるもう一つのアライメントマークの座標も同様に測定した。その結果、２つのアライメントマーク間の距離は、ΔＸ１＝１３８．２８ｍｍであることが分かった。その後、ある欠陥の座標を測定したところ、図４の左側のアライメントマークからΔｘ１であることが確認された。同様にすべてのブランク欠陥、ｎ個について、欠陥座標Δｘｎの測定を行なった。
【００３３】
また同様にして、合成石英基板の別の端面に形成された２箇所のアライメントマーク間の距離ΔＹを測定し、欠陥のアライメントマークからの相対座標Δｙを測定した。さらに、別の端面にあるアライメントマークを使って、合成石英基板が載置されるステージとアライメントマークの回転補正を計算した。このようにして、すべての欠陥位置において、アライメントマークからの相対座標（Δｘ、Δｙ）を取得した。
【００３４】
取得した反射型マスクブランクの欠陥位置座標（相対座標）を電子線描画機に転送し、描画パターン座標と照合して、欠陥位置座標と描画パターン座標が合致するパターンを特定した。欠陥が存在する座標のパターンを特定した後、欠陥が存在しない位置に描画位置を移動して、欠陥を回避したパターン描画を行った。なお、パターン描画に用いた電子線描画機とレジストは以下のものを使用した。
電子線描画機：ＪＢＸ９０００（日本電子社製）  
レジスト：膜厚３００ｎｍ（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ製／ＦＥＰ１７１
【００３５】
パターン描画後、現像、ドライエッチングを経て、反射型マスクを作製した。作製した反射型マスクの欠陥検査をフォトマスク欠陥検査装置（Ｔｅｒｏｎ  ６００シリーズ  Ｔｅｒｏｎ６１７、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）によって行なった。尚、検査方法は描画データと照らし合わせるＤａｔａ  ｔｏ  Ｄａｔａｂａｓｅ（ＤＢＲ）であり、検査に使用したパターンデータは、欠陥位置座標の情報を考慮して、欠陥を回避したパターン描画を行った描画データと同じとした。その結果、反射型マスクの欠陥位置にはパターン形成されておらず、致命的な欠陥が存在しないことが確認された。
【００３６】
＜実施例２＞
厚板０．２５インチ、縦横６インチの合成石英基板を用意し、Ｎａｈｏｈ  Ｄｉｃｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＭＬ２００、東京精密社製）によって、合成石英基板の３辺の端面
に、図５に示すアライメントマークを２箇所ずつ形成した。
【００３７】
アライメントマークを加工後、合成石英基板の表面の平坦度が０．３μｍ（１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域）を満たすように研磨および洗浄を行い、合成石英基板上の異物の除去を行った。
【００３８】
次に、合成石英基板の表面にＤＣマグネトロンスパッタリング装置（キャノンアネルバ社製）を用いて、酸化クロム膜を、事前に把握した成膜レートから成膜時間を算出し、膜厚４５０Åで成膜した。酸化クロム膜を成膜後、Ｕｌｔａｒａ  Ｆｌａｔ（米国・コーニング・トロペル社製）を用いて、Ｃｒ膜を成膜した合成石英基板の表面の平坦度を測定したところ、２９８．５ｎｍ（１４２ｎｍ×１４２ｎｍ領域）と良好な結果であった。また、酸化クロム膜の一部を、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を用いてリフトオフ（剥離）し、Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｘ３Ｄ型  ＣＤ−ＡＦＭ  計測システム（Ｖｅｅｃｏ社製）で膜厚を測定したところ、酸化クロム膜は４６３Åであった。
【００３９】
この酸化クロムが成膜された合成石英基板の表面に、レジスト塗布装置ＣＴＳ３０００（シグマメルテック社製）を用いて、レジストＩＰ３５００（東京応化工業社製）を膜厚４００ｎｍ塗布した。
【００４０】
レジストが塗布されたその基板上の異物などの欠陥レベルを確認するため、ＧＭ−１０００（日立ハイテク電子エンジニアリング社製）により異物検査を行ったところ、欠陥を１２箇所検出した。ステージ上にはＣＣＤカメラを設置し、その合成石英基板のアライメントマークの画像取得を行って、図５に示すアライメントマーク間の距離ΔＸ３を算出し、アライメントマークから欠陥までの相対距離Δｘ３を調べた。
【００４１】
次いで、マスク描画装置であるレーザー描画機ＡＬＴＡ３７００（アプライドマテリアルズ社製）にて、その合成石英基板の端面にあるアライメントマークを、このマスク描画装置の画像認識方法によって、その合成石英基板の表面上からアライメントマークを認識させて、アライメントマークの座標を求めた。また同様に図５に示すように、アライメントマーク間距離ΔＸ４、アライメントマークから欠陥までの相対距離Δｘ４を求めた。この場合、マスク描画装置のアライメントマークの認識方向は、その合成石英基板に対して端面方向（水平方向）からではなく、その基板表面上から端面方向（垂直方向）である。その後、ＧＭ−１０００（日立ハイテク電子エンジニアリング社製）から得られた、アライメントマークから欠陥までの相対距離Δｘ３にある欠陥の座標情報をもとに、パターンと欠陥座標を照合し、欠陥が存在する座標位置のパターンを確認し、座標が一致したパターンについては、欠陥が存在しない位置へパターン描画の配置変更を行って、パターン描画を行った。
【００４２】
その後、現像およびドライエッチングのプロセスを経て反射型マスクを作製し、反射型マスクの検査装置ＳＬ５１６（ＫＬＡ社製）を使用して、反射型マスクの欠陥レベルを測定した。その結果、反射型マスクに存在する欠陥は、すべて遮光物上の異物になっており、パターンの形状不良やクズレなど、形成される回路パターンに影響を与える欠陥ではないことが確認された。これにより、反射型マスクブランクにおける欠陥に対して描画パターンの座標を変更したことによって、欠陥のない反射型マスクが作製されたことを確認した。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・合成石英基板
２・・・アライメントマーク
３・・・多層反射層
４・・・緩衝層
５・・・吸収層
１０・・・反射型マスクブランク
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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