反射性掩模坯料的制造方法、反射性掩模坯料和反射性掩模的制造方法

文档序号:850778 发布日期:2021-03-16 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 反射性掩模坯料的制造方法、反射性掩模坯料和反射性掩模的制造方法 (Method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing reflective mask ) 是由 寺泽恒男 金子英雄 稻月判臣 高坂卓郎 于 2020-09-11 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种反射性掩模坯料的制造方法、反射性掩模坯料和反射性掩模的制造方法。具体涉及一种反射性掩模坯料,其包括衬底、从衬底侧依次形成在衬底的一个主表面上的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜和用于EUV光吸收的吸收体膜以及导电膜。在衬底的其他主表面上形成坐标参比标记时,在另一主表面上形成坐标参比标记。(The present invention relates to a method for manufacturing a reflective mask blank, and a method for manufacturing a reflective mask. And more particularly to a reflective mask blank comprising a substrate, a multilayer reflective film for EUV light reflection, a protective film, and an absorber film and a conductive film for EUV light absorption formed on one main surface of the substrate in this order from the substrate side. When the coordinate reference mark is formed on the other main surface of the substrate, the coordinate reference mark is formed on the other main surface.)

反射性掩模坯料的制造方法、反射性掩模坯料和反射性掩模 的制造方法

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C§119(a),此非临时申请要求于2019年9月13日在日本提交的专利申请2019-166813的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种反射性掩模坯料及其制造方法,尤其涉及适合于制造具有减少的相位缺陷的反射性掩模的反射性掩模坯料,及其制造方法。本发明还涉及一种使用该反射性掩模坯料制造具有减少的相位缺陷的反射性掩模的方法。

背景技术

在半导体器件的制造过程中,使用光学光刻技术,其中将形成在转印掩模上的电路图案通过缩小投射光学系统转印到半导体衬底(半导体晶片)上,该光学系统对该掩模照射曝光光。目前,曝光光的主流波长为通过氟化氩(ArF)准分子激光的193nm。通过采用称为多图案化结合多曝光过程和多处理(刻蚀)过程的工艺,可以最终形成尺寸小于曝光波长的图案。

但是,由于有必要形成更细的图案,因此使用波长短于ArF准分子激光的极紫外光(以下称为“EUV”)作为曝光光的EUV光刻技术是有前途的。EUV光是具有约0.2至100nm的波长的光,更具体地,是具有约13.5nm的波长的光。该EUV光对物质具有非常低的透过性,并且不能用于常规的透射投射光学系统或掩模,因此,应用了反射型光学元件。因此,还提出了反射性掩模作为用于图案转印的掩模。反射性掩模具有形成在衬底上并反射EUV光的多层反射膜,以及形成在多层反射膜上并吸收EUV光的图案化吸收体膜。另一方面,将吸收体膜图案化之前的材料称为反射性掩模坯料,并用作反射性掩模的材料。

在反射性掩模的制造过程中,通过刻蚀反射性掩模坯料的吸收体膜来形成图案,然后通常检查该图案。当检测到缺陷时,修复该缺陷。但是,在反射性掩模的情况下,除了得自一些情形中的吸收体膜和吸收体图案的缺陷以外,还存在其中由于多层反射膜的结构无序而导致反射率降低的缺陷,即所谓相位缺陷。此外,在形成吸收体图案之后,很难直接校准多层反射膜中的相位缺陷。

在这种情况下,已经对用于检测反射性掩模坯料中的相位缺陷的技术进行了许多研究。例如,JP-A 2003-114200(专利文献1)公开了一种利用暗视场检查图像作为通过使用EUV光来检测多层反射膜内部的相位缺陷的方法的技术。此外,JP-A H6-349715(专利文献2)公开了一种利用X射线显微镜中的明场作为通过使用EUV光检测多层反射膜内部的相位缺陷的方法的技术。这些方法准确地检测出多层反射膜中的相位缺陷。特别地,在专利文献1中描述的使用EUV光的暗场检测方法中,可以将在具有多层反射膜的反射性掩模坯料中特有的相位缺陷检测为具有高灵敏度的亮点信号。因此,这是用于在形成多层反射膜之后确定相位缺陷是否存在的非常有效的方法。

另一方面,作为即使在反射性掩模坯料中残留相位缺陷也在反射性掩模的制造阶段最终完成减少相位缺陷的方法,例如,JP-A 2002-532738(专利文献3)公开了当由其中存在相位缺陷的反射性掩模坯料的吸收体膜形成吸收体图案而不修复相位缺陷时,通过修改吸收体图案的轮廓来改善用曝光工具在转印图案中的投射图像的技术。在该方法中,在形成吸收体图案之后,需要基于吸收体图案的坐标来准确地获得多层反射膜中的相位缺陷的位置。然而,在形成图案之后难以精确确定相位缺陷的位置。

此外,WO 2014/129527 A1(专利文献4)公开了一种通过如下方式避开相位缺陷的位置而对吸收体膜进行图案化的技术:在吸收体膜上形成参比标记,在多层反射膜中获得相位缺陷的位置,作为在多层反射膜上的吸收体膜的表面的凹凸位置,并转换为缺陷相对于参比标记的位置信息,并根据该缺陷位置信息进一步修改绘制数据用于对吸收体膜进行图案化。在该方法中,不必将参比标记雕刻到多层反射膜中,因此可以降低由于雕刻参比标记而引起的颗粒产生的风险。但是,在某些相位缺陷中,作为多层反射膜的表面的凹凸,几乎不会出现降低反射率的多层反射膜中的结构无序。因此,在吸收体膜的检查中,难以准确地获得所有相位缺陷的位置信息。因此,通过该方法获得的反射性掩模坯料不能在避免所有相关相位缺陷的情况下绘制吸收体图案,因此该方法不能在形成吸收体图案时高精度地避免相位缺陷。

引文清单

专利文献1:JP-A 2003-114200

专利文献2:JP-AH 6-349715

专利文献3:JP-A 2002-532738

专利文件4:WO 2014/129527A1

专利文件5:JP-A 2007-200953

发明内容

例如,作为用于高精度地检测和避免相位缺陷的方法,考虑在衬底上设置凹或凸的标记,以用作配置坐标系的参比标记。根据该方法,可在衬底上形成的参比标记上形成多层反射膜,并且在随后的相位缺陷检查中参照参比标记来确定多层反射膜中的相位缺陷的位置。此外,当在参比标记上的多层反射膜上形成吸收体膜时,根据参照参比标记确定的多层反射膜中的相位缺陷的位置来确定用于形成吸收体图案的图案绘制位置,可通过利用相同的参比标记在避免相位缺陷的情况下形成吸收体图案。

然而,当将构成多层反射膜的各层层叠在参比标记上并且在其上进一步层叠吸收体膜时,膜堆叠的总厚度通常超过300nm。在参比标记深埋在膜中的情况下,不能期望高精度确定位置。另一方面,可在形成多层反射膜之后且在形成吸收体膜之前将参比标记雕刻在多层反射膜中。然而,优选地,连续地形成多层反射膜和吸收体膜。特别地,如果在此阶段通过雕刻在多层反射膜中形成参比标记,则在所得反射性掩模坯料中颗粒缺陷的风险增加。

为了解决上述问题而做出本发明,并且本发明的目的是针对影响由反射性掩模坯料制造的反射性掩模的缺陷如相位缺陷,提供一种反射性掩模坯料及其制造方法,在衬底上形成多层反射膜之后,在多层反射膜上形成吸收体膜之后,其能够准确地把握多层反射膜中的缺陷(特别是较细缺陷)的位置;且提供一种反射性掩模坯料及其制造方法,其可以有效地形成减轻多层反射膜中缺陷的影响的吸收体图案而高精度地避免缺陷。此外,本发明提供一种制造反射性掩模的方法,其可以有效地形成减轻多层反射膜中缺陷的影响的吸收体图案,而高精度地避免来自这种反射性掩模坯料的缺陷。

为了解决上述问题,发明人发现,对于包括衬底和形成于衬底的一个主表面上的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜、和用于EUV光吸收的吸收体膜和形成于衬底的另一主表面上的导电膜的反射性掩模坯料,当在其他主表面侧上,特别是在导电膜上形成坐标参比标记,在衬底的一个主表面上形成的厚膜中不埋入坐标参比标记时,可以高精度地确定多层反射膜中的缺陷如相位缺陷的位置。

此外,发明人发现,通过如下方式制造了其中在其它主表面侧上形成坐标参比标记的反射性掩模坯料:在多层反射膜和吸收体膜已形成的阶段中检查多层反射膜和吸收体膜中的缺陷一次;基于参照坐标参比标记定义的坐标获得检测的缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质中;然后,形成吸收体膜,检查吸收体膜中的缺陷,基于参照坐标参比标记定义的坐标获得检测的缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质中。根据该方法,可以根据存储在记录介质中的信息来准确地把握缺陷的位置。此外,根据存储在记录介质中的缺陷的位置信息,通过有效地形成减轻多层反射膜中的缺陷影响的吸收体图案,可以从反射性掩模坯料获得反射性掩模,而高精度避免缺陷如相位缺陷。

在一方面,本发明提供了一种制造反射性掩模坯料的方法,该反射性掩模坯料包括衬底、和从衬底侧依次形成在衬底的一个主表面上的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜和用于EUV光吸收的吸收体膜,以及形成在衬底的另一主表面上的导电膜,该方法包括以下步骤:

(A1)在所述另一主面上形成导电膜,

(A2)在所述另一主表面侧上形成坐标参比标记,

(B1)在所述一个主面上形成多层反射膜和保护膜,

(B2)检查在步骤(B1)中形成的多层反射膜和保护膜中的缺陷,基于参照坐标参比标记定义的坐标获得检测的缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质,

(C1)在步骤(B2)之后,在保护膜上形成吸收体膜,以及

(C2)检查在步骤(C1)中形成的吸收体膜中的缺陷,基于参照坐标参比标记定义的坐标获得所检测缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质中。

优选地,在步骤(A2)中,坐标参比标记形成在步骤(A1)中形成的导电膜上。

优选地,该方法还包括以下步骤:在步骤(B1)之后且在步骤(B2)之前测量衬底的平坦度和/或在步骤(C1)之后且在步骤(C2)之前测量衬底的平坦度。

优选地,当在步骤(B2)中检测到缺陷时,步骤(B2)包括以下步骤:创建缺陷的处理次序,并将该处理次序与位置信息一起保存到记录介质中,通常处理次序是处理缺陷的优先次序,该优先次序是根据检测缺陷的可印刷性确定的。

在另一方面,本发明提供了一种反射性掩模坯料,该反射性掩模坯料包括:衬底、和从衬底侧依次形成在衬底的一个主表面上的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜和用于EUV光吸收的吸收体膜,以及形成在衬底的另一主表面上的导电膜,其中

在导电膜上形成坐标参比标记。

在另一方面,本发明提供了一种反射性掩模坯料和记录介质的套组(set),

作为主要部件,反射性掩模坯料包括衬底、和从衬底侧依次形成在衬底的一个主表面上的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜和用于EUV光吸收的吸收体膜,以及形成在衬底的另一主表面上的导电膜,而坐标参比标记形成在该导电膜上,

记录介质基于参照坐标参比标记定义的坐标记录缺陷的位置信息。

优选地,记录介质还记录有用于处理缺陷的优先次序,该优先次序基于检测的缺陷的可印刷性来确定。

在另一方面,本发明提供了一种制造反射性掩模的方法,该方法包括以下步骤:

制备反射性掩模坯料和记录介质的套组,

参照形成在反射性掩模坯料上的坐标参比标记来配置坐标系,并参照存储在记录介质中的缺陷的位置信息来确定反射性掩模坯料的缺陷在坐标系中的位置,

通过将吸收体膜图案化来准备绘制图案数据以形成吸收体图案,

根据存储在记录介质中的优先次序,依序评估通过保留吸收体膜作为吸收体图案来处理缺陷的可否性,以及

通过刻蚀并去除反射性掩模坯料的一部分吸收体膜来形成吸收体图案,从而将吸收体图案保持在根据坐标系中的缺陷的位置已被评估为可处理缺陷的缺陷的位置。

发明的有益效果

根据本发明,对于影响由反射性掩模坯料制造的反射性掩模的缺陷如相位缺陷,在多层反射膜形成在衬底上之后,进一步在吸收体膜形成在多层反射膜上之后,可以准确地把握多层反射膜中的缺陷(尤其是即使为较细的缺陷)的位置。此外,可以通过有效地形成吸收体图案来制造反射性掩模坯料,该吸收体图案可以减轻多层反射膜中的缺陷的影响而高精度地避免缺陷。

附图的简要说明

图1A和1B示出了反射性掩模的实例,图1A是从其上形成吸收体图案的反射性掩模的表面侧的轮廓的平面图,图1B是图1A中的反射性掩模的器件图案区域的放大截面图。

作为说明性图,图2A至图2C示出了反射性掩模的相位缺陷,图2A是说明在形成吸收体膜之前多层反射膜中存在的相位缺陷的状态的截面图,图2B是用于说明暴露的相位缺陷的状态的截面图,图2C是说明受到吸收体图案覆盖的相位缺陷的状态的截面图。

图3A至图3C示出了坐标参比标记的平面形状的实例,图3A、3B和3C分别是十字标记、纵向线标记和横向线标记。

图4是反射性掩模坯料的仰视图,其坐标参比标记形成在导电膜上。

图5A至图5E是用于说明制造本发明的反射性掩模坯料的每个步骤的图,图5A是衬底的截面图,图5B是形成导电膜的状态的截面图,图5C是在导电膜上形成坐标参比标记的状态的截面图,图5D是形成多层反射膜和保护膜的状态的截面图,图5E是形成吸收体膜的状态的截面图。

图6是包括用于检测膜缺陷的光学系统和用于检测坐标参比标记的光学系统的检查工具的概念图。

图7是通过二次曲线示出衬底的主表面的翘曲或弯曲的状态的说明图。

图8是示出其上形成有膜的衬底局部倾斜角度θ的状态的截面图。

图9是通过将反射性掩模坯料的吸收体膜进行图案化来制造反射性掩模的方法的实例的流程图。

图10A和图10B分别是示出反射性掩模的吸收体图案和多层反射膜中存在的相位缺陷的位置的概念图。

具体实施方式

本发明的反射性掩模坯料包括:衬底,及从衬底侧依次在衬底的一个主表面(前侧)上形成的用于EUV光反射的多层反射膜、保护膜(用于多层反射膜)和用于EUV光吸收的吸收体膜,以及形成在衬底的另一主表面(背侧)上导电膜,该另一主表面是该一个主表面的相对侧。形成导电膜以将反射性掩模静电保持在曝光工具的掩模台上。导电膜的厚度通常为10至40nm。在以上描述中,衬底的一个主表面被定义为前侧或上侧,而另一主表面被定义为背侧或下侧。然而,为方便起见,在两个表面中限定了前侧和后侧或者上侧和下侧。两个主表面(成膜表面)分别是一个主表面和另一主表面。可以替换正侧和背侧或者替换上侧和下侧。同时,通过对反射性掩模坯料的吸收体膜进行图案化以形成吸收体图案(吸收体膜的图案)来形成反射性掩模。

图1A和1B示出了用于EUV曝光的反射性掩模的实例,作为本发明的典型反射性掩模。图1A是从其上形成有吸收体图案的反射性掩模的表面侧的轮廓的平面图,图1B是图1A中的反射性掩模的器件图案区域的放大截面图。如图1A和图1B所示,在位于反射性掩模RM的衬底101的一个主表面侧中央部分的预定位置上形成器件图案区域MDA,其构成半导体集成电路器件的电路图案。包括用于反射性掩模的对准的标记或晶片对准标记的对准标记区域MA1、MA2、MA3、MA4形成在除了器件图案区域MDA之外的外围部分中。此外,用于EUV光反射的多层反射膜102、保护膜103和用于EUV光吸收的吸收体图案114形成在衬底101的一个主表面上(从衬底101之侧以此顺序),并且导电膜105形成在衬底101的另一主表面上。

优选使用由低热膨胀材料构成并具有足够平坦表面的衬底。例如,衬底的热膨胀系数优选在±3×10-8/℃内,更优选在±1×10-8/℃内。衬底的主表面的表面粗糙度(RMS值)优选为至多0.1nm,更优选为至多0.05nm。特别地,可以至少在其上形成吸收体膜的主表面中在其上形成吸收体图案(例如图1A中的器件图案区域MDA)的一个区域上满足表面粗糙度,优选在其上形成吸收体膜的整个主表面处满足。这样的表面粗糙度可以通过对衬底进行抛光而获得。

多层反射膜是多层膜,所述多层膜由交替层叠由低折射指数的材料构成的层和由高折射指数的材料构成层组成。例如,对于曝光波长为13至14nm(通常约13.5nm的波长)的EUV光,可以使用Mo/Si层叠膜,其包括钼层(Mo)作为低折射指数材料,以及硅(Si)层作为高折射指数的材料,交替层叠约40个循环(分别为40层)。多层反射膜的厚度通常为左右。

该保护膜被称为覆盖层,并且被提供以在形成设置在保护膜上的吸收体图案或校准吸收体图案时保护多层反射膜。作为保护膜的材料,例如,可以使用添加有铌(Nb)和/或锆(Zr)的硅(Si)、钌(Ru)或钌(Ru)化合物。保护膜的厚度通常为约2至5nm。

吸收体图案是吸收EUV光的掩模图案,并且通过图案化所述吸收体膜而形成。例如,作为吸收体膜的材料,可以使用含有钽(Ta)作为主成分的化合物或含有铬(Cr)作为主成分的化合物。吸收体膜可以由单层或多层组成。吸收体膜的厚度通常为约70至90nm。

反射性掩模坯料可以在吸收体膜上具有硬掩模膜,用于辅助吸收体膜的图案化。通常在形成吸收体图案之后去除该硬掩模膜,并且该硬掩模膜不留在反射性掩模中。此外,可以在反射性掩模坯料中形成用于图案化吸收体膜的抗蚀剂膜(光致抗蚀剂膜)。

在反射性掩模的一些情况下,存在所谓相位缺陷的缺陷,其中由于多层反射膜中的结构无序而导致反射率降低。以下,对在多层反射膜中产生的相位缺陷进行说明。图2A至图2C是说明用于EUV曝光的反射性掩模中的相位缺陷的图。图2A是说明在形成吸收体膜之前在多层反射膜中存在的相位缺陷状态的截面图,图2B是用于说明在多层反射膜上暴露的相位缺陷状态的截面图,图2C是说明被吸收体图案覆盖的相位缺陷状态的截面图。

图2A示出了如下状态:其中当在衬底101的表面上形成多层反射膜102时,经过多层反射膜102至形成在缺陷上的保护膜103形成凸相位缺陷120,因为在衬底的主表面上形成多层反射膜102,在该主表面上存在细的凸部。标号105代表导电膜。虽然图2A示出了在衬底101的主表面上存在细的凸部的情况,但当在衬底101的主表面上存在细的凹部时,将形成凹的相位缺陷120。即使在衬底101的主表面上存在细的凹或凸部,当在形成多层反射膜102的各层的过程中通过平滑作用使凹或凸形状轻轻平坦化,则有时在某些情况下也可能难以在多层反射膜102或保护膜103的最终获得的表面上呈现出凹或凸形状。然而,即使在这种情况下,如果在多层反射膜102中存在细的凹或凸形状的部分,则该部分用作对反射光产生一定的相移并降低反射率的相位缺陷。

当通过如下方式制造反射性掩模坯料时:在存在相位缺陷120的状态下(如图2A所示)在保护膜103上形成吸收体膜,然后通过图案化吸收体膜形成吸收体图案,如果在相邻的吸收体图案114之间存在暴露的相位缺陷120(如图2B所示),凸部的高度或凹部的深度例如为至少约2至3nm,则反射光的相位受到干扰并且反射率降低,因此在图案投射图像中出现缺陷。另一方面,当相位缺陷120受到吸收体图案114覆盖并且相位缺陷120部分的反射率足够低时,在反射性掩模的图案的投射图像中不出现缺陷。因此,在制造反射性掩模时,当形成电路图案以用吸收体图案覆盖存在相位缺陷的部分时,可以避免由相位缺陷引起的图案投射图像中的缺陷。为此,重要的是能够准确地确定反射性掩模坯料中存在的相位缺陷的位置(坐标)。此外,重要的是,在对吸收体膜进行图案化时,能够准确地把握相位缺陷的位置(坐标),该位置与用于形成吸收体图案的绘制图案的坐标对应。

在本发明的反射性掩模坯料中,在形成多层反射膜、保护膜和吸收体膜的一个主表面侧(前侧)的相对侧的另一衬底主表面侧(后侧)形成坐标参比标记。坐标参比标记是二维坐标或三维坐标上的参比(坐标参比),用于确定特定地点的位置,例如在从反射性掩模坯料获得的反射性掩模坯料或反射性掩模中存在缺陷的地点。因此,通常在至少两个位置,优选地至少三个位置,更优选地至少四个位置形成坐标参比标记。坐标参比标记可以具有凸形。然而,凹形是方便的并且优选雕刻在衬底或膜上以形成标记。特别地,在另一主表面侧是用于施加静电卡盘的受吸表面的情况下,更优选将坐标参比标记形成为凹形。

坐标参比标记的平面形状没有特别限制,只要其位置可以通过光学检查工具的检查光来检测即可。例示了如图3A所示的十字标记106a、如图3B所示的由多个间隔线(在这种情况下为六线)组成的纵向线标记106b、和如图3C所示的由多个间隔线(在这种情况下为六线)组成的横向线标记106C。标记的尺寸没有特别限制。例如,宽度可以是50nm至10μm,长度可以是50至200μm。

在本发明的反射性掩模坯料中,优选在导电膜上形成坐标参比标记。通常,在衬底的另一主表面侧上形成导电膜,使得当将从反射性掩模坯料获得的反射性掩模装载到曝光工具上时,可以向反射性掩模施加静电吸盘。坐标参比标记可以直接形成在衬底上。然而,考虑到坐标参比标记的可处理性,通过处理导电膜形成坐标参比标记是有利的。另外,当将反射性掩模装载在曝光工具上时,即使在导电膜上形成坐标参比标记,也不损害导电膜的功能。这是在导电膜上形成坐标参比标记的优点。通常,通过雕刻导电膜的一部分,特别是导电膜的外周的一部分,在导电膜上形成凹坐标参比标记。通常,坐标参比标记不用于将反射性掩模装载到曝光工具上。

图4是反射性掩模坯料的仰视图,其中在导电膜上形成坐标参比标记。在这种情况下,导电膜105形成在衬底101的其他主表面侧上,并且通过雕刻形成的四个凹坐标参比标记106形成在导电膜105的外周的每个部分内(在这种情况下,具体在四个角附近的四个标记形成区域116的每个中)。

在与将要形成电路图案之侧的相对侧上形成的坐标参比标记被用作共用参比,用于检查多层反射膜中存在的缺陷如相位缺陷的位置参比,用于绘制吸收体图案的位置参比,用于缺陷检查的位置参比,以及其他参比,而不在坐标参比标记上层叠用于形成电路图案的层,例如多层反射膜、保护膜、吸收体膜和其他膜。另外,由于不在坐标参比标记上层叠厚膜而将坐标参比标记深埋入各膜中,因此在确定位置时可以获得高精度。此外,与在多层反射膜或保护膜上形成坐标参比标记之后形成吸收体膜的方法不同,因为坐标参比标记形成在要形成电路图案之侧的相对侧上。因此,不需要在形成多层反射膜或保护膜之后进行具有产生颗粒的风险的坐标参比标记的处理。

接下来,将描述用于制造本发明的反射性掩模坯料的方法。在本发明中,通过包括以下各个步骤的方法适当制造反射性掩模坯料:

(A1)在所述另一主表面上形成导电膜,

(A2)在所述另一主表面侧上形成坐标参比标记,

(B1)在所述一个主表面上形成多层反射膜和保护膜,

(B2)检查在步骤(B1)中形成的多层反射膜和保护膜中的缺陷,基于参照坐标参比标记定义的坐标获得检测的缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质,

(C1)在步骤(B2)之后,在保护膜上形成吸收体膜,以及

(C2)检查在步骤(C1)中形成的吸收体膜中的缺陷,基于参照坐标参比标记定义的坐标获得检测的缺陷的位置信息,并将该位置信息保存到记录介质中。

参照附图具体描述该方法。图5A至图5E是用于说明制造本发明的反射性掩模坯料的每个步骤的图。图5A是衬底的截面图。图5B是在衬底的其他主表面上形成导电膜的状态的截面图。图5C是在导电膜上形成坐标参比标记的状态的截面图。图5D是依次在衬底的一个主表面上形成多层反射膜和保护膜的状态的截面图。图5E是在保护膜上形成吸收体膜的状态的截面图。

在步骤(A1)中,如图5A所示,制备衬底101。作为衬底101,制备具有含有预定表面粗糙度的一个主表面和另一主表面的衬底。接下来,如图5B所示,在衬底101的其他主表面上形成导电膜105。

在步骤(A2)中,在其他主表面侧上形成坐标参比标记。在图5C所示的情况下,在导电膜105的外周中的预定位置处形成坐标参比标记。可以通过刻蚀并去除导电膜105的一部分来形成坐标参比标记。作为坐标参比标记的形状,可以应用反射性掩模中常用的相同形状的准线标记或基准(fiducial)标记。特别地,在形成导电膜和坐标参比标记之后,有必要保持衬底的一个主表面清洁。因此,如果需要,可以在形成导电膜或坐标参比标记之后清洁衬底。即使在形成坐标参比标记的同时,衬底的一个主表面已被污染,衬底本身的表面也易于通过清洁工艺进行清洁。因此,步骤(A1)和(A2)优选在步骤(B1)之前进行。

在步骤(B1)中,如图5C所示,在衬底101的一个主表面上形成多层反射膜102和保护膜103。多层反射膜和保护膜可以分别通过离子束溅射法、CD溅射法或RF溅射法形成。图5C示出了在多层反射膜102和保护膜130中形成凸相位缺陷120的实例。

在步骤(B2)中,检查多层反射膜102和保护膜103中的缺陷,基于参照坐标参比标记106定义的坐标,获得检测缺陷(在这种情况下为相位缺陷)的位置信息,并将位置信息保存到记录介质中。稍后描述在该步骤中检查缺陷的具体方法。在这种缺陷检查中,优选获得缺陷的检测信号水平的信息以及位置信息,并将其保存到记录介质中。另外,可以在步骤(B1)之后且在步骤(B2)之前包括测量衬底的平坦度的步骤。例如可以通过利用图6所示的检查工具的光学系统中用于调焦的功能来检测坐标参比标记来测量平坦度,且在稍后描述。

在步骤(C1)中,如图5E所示,在保护膜103上形成吸收体膜104。吸收体膜也可以通过离子束溅射法、CD溅射法或RF溅射法形成。在图5E中,吸收体膜104在由形成在多层反射膜102和保护膜103中形成的凸相位缺陷120所得的相位缺陷120的位置处具有凸状。图5E还示出了颗粒121附着在吸收体膜104的表面上的实例。

在步骤(C2)中,检查所形成的吸收体膜中的缺陷,其中包括多层反射膜中的相位缺陷、颗粒缺陷和其他缺陷,基于参照坐标参比标记106定义的坐标获得检测缺陷的位置信息,并将位置信息保存到记录介质中。可以在该步骤中通过常规已知的方法进行缺陷检查。例如,如图5E所示,当颗粒附着在吸收体膜的表面上时,将该缺陷检测为颗粒缺陷。获得检测缺陷的位置信息,并将其保存到记录介质中。另外,可以在步骤(C1)之后且在步骤(C2)之前包括测量衬底平坦度的步骤。

在步骤(C2)之后,可以包括在吸收体膜上形成抗蚀剂膜(光致抗蚀剂膜)的步骤。根据该方法,获得图5E所示的反射性掩模坯料RMB,并且例如通过图案化反射性掩模坯料的吸收体膜来制造图2C所示的反射性掩模。

接下来,描述用于步骤(B2)和(C2)的合适的缺陷检查方法。图6是检查工具的概念图,该检查工具包括用于检测形成在衬底的一个主表面侧上的膜的缺陷(多层反射膜的缺陷,特别是步骤(B2)中的相位缺陷,或者步骤(C2)中的吸收体膜的缺陷)的光学系统和用于检测衬底的另一主表面侧上的坐标参比标记的光学系统。检查工具200包括:用于支撑成膜衬底FFS的支撑构件SPT、掩模台STG、台驱动单元201、缺陷检查用光学系统202、缺陷检查用成像和控制单元203、用于检测坐标参比标记的光学系统204、用于检测坐标参比标记的成像和控制单元205,以及控制整个缺陷检测的控制装置206。在步骤(B2)和(C2)中,成膜衬底FFS的物件(object)通常是在制造反射性掩模坯料的过程中的中间产品或反射性掩模坯料。然而,可以将在制造反射性掩模的过程中的中间产品或反射性掩模用作物件。

虽然未图示,但缺陷检查用光学系统202和检测坐标参照标记用光学系统204包括分别用于照射检查光的照明光学系统和聚焦系统。在用于缺陷检查的光学系统202中使用的检查光可以是通常施加的具有190至540nm的波长的检查光,并且还可以施加具有13至15nm的波长的另外EUV光。当施加EUV光时,在照明光学系统和用于检查的光学系统中使用反射型镜。例如,作为用于检测形成在衬底的另一主表面侧上的坐标参比标记的光学系统,已知有在JP-A 2007-200953(专利文献5)中公开的以晶片衬底为物件的光学系统,并且也可以使用该光学系统。

在图6所示的检查工具的情况下,将缺陷检查用光学系统202和检测坐标参照标记用光学系统204进行设置,使得在同轴上透镜的轴同轴地对齐。当在检测形成于成膜衬底FFS的另一主表面侧上的坐标参比标记106之后,由缺陷检查用光学系统202检测膜的缺陷时,可以获得缺陷的位置,作为基于参照坐标参比标记确定的位置信息,并将获得的位置信息保存或记录到记录介质中。此外,可以连同缺陷的位置信息一起获得检测的缺陷信号水平的信息。在这种情况下,可以将检测的缺陷信号水平的信息与缺陷的位置信息一起保存或写入到记录介质中。坐标系可以是二维坐标系或三维坐标系。

特别地,当检测到缺陷,特别是相位缺陷时,优选创建用于缺陷的处理次序,并将该处理次序与位置信息一起保存或记录到记录介质中。处理次序可以是用于处理缺陷的优先次序,该优先次序是基于检测缺陷的可印刷性而确定的。例如,在步骤(B2)中,在多层反射膜中检测相位缺陷时,能够由检测的相位缺陷的信号水平信息评价由多层反射膜的相位缺陷引起的反射率的降低(在反射性掩模的使用中的缺陷的可印刷性)的影响。并且,可以创建处理次序,以便将被评估为对反射率降低具有大影响缺陷的缺陷给予优先次序。在这种情况下,该处理次序可以是处理缺陷的优先次序,例如通过在制造反射性掩模时对吸收体膜进行图案化以形成吸收体图案从而用吸收体图案覆盖缺陷的优先次序。

在图6所示的检查工具的情况下,支撑构件SPT不具有其中用加压来固定成膜衬底FFS的结构。成膜衬底FFS单纯地由支撑构件SPT支撑,并且对成膜衬底FFS不施加任何使其形状变形的压力。

通过形成膜如多层反射膜、保护膜、吸收体膜和其他膜,衬底由于应力而翘曲。当简单地支撑成膜衬底作为图6所示的检查工具并进行检查时,衬底具有弯曲,并且在具有弯曲的状态下进行检查。在许多情况下,翘曲或弯曲的形状可以例如由如图7所示的二次曲线表示。在图7中,曲线P-P’示出了具有翘曲或弯曲的衬底的主表面的状态。符号“L”表示从衬底的相对角之一到衬底中心的距离(即“2×L”对应于对角线的距离),符号“H”表示在衬底中央的翘曲或弯曲的量(高度)。从这些值,可以在假设衬底的主表面的形状为二次表面的情况下计算曲率半径R(从表示为曲率中心的符号“O”的距离)。距离L和高度H可以通过测量衬底的平坦度来获得。

在缺陷检查中,成膜衬底的局部倾斜导致衬底的一个主表面与另一主表面之间的位置差异。因此,优选把握其上形成多层反射膜、保护膜、吸收体膜及其他膜的衬底的翘曲或弯曲,并校准由翘曲或弯曲引起的局部倾斜的影响。图8是示意性地示出其上形成膜的衬底的局部倾斜角θ的状态的截面图。在这种情况下,当衬底101、多层反射膜102、保护膜103和导电膜105的总厚度为“T”时,在一个和其他主表面之间的坐标中出现表示为“T×sinθ”的位置差异。因此,可以校准该差异。角θ可以由二次曲面所绘制的翘曲或弯曲的形状以及检测缺陷的大致位置来计算。此外,可以基于JP-A 2007-200953(专利文献5)中描述的方法直接计算角θ。

例如可以如下计算校准值。在参照坐标参比标记定义的二维坐标系中,当二次曲面的曲率半径和缺陷相对于原点的坐标(x=0,y=0)分别为“R”和“x、y”时,归因于角θ的倾斜度的x方向上的校准值“△x”和y方向上的校准值“△y”分别是△x=(T/R)x和△y=(T/R)y。当施以这种校准时,可以将用于校准缺陷位置的信息与缺陷的位置信息一起保存或记录到记录介质中。

反射性掩模坯料中的缺陷的位置信息与检测缺陷的信号水平的信息、处理次序(优先次序)、用于校准缺陷位置的信息等一起被保存或记录到记录介质中。可以提供本发明的反射性掩模坯料作为反射性掩模坯料(主要部件)和记录介质的套组。根据与记录介质结合的反射性掩模坯料,当由反射性掩模坯料制造反射性掩模时,在对吸收体膜进行图案化时,可以由保存或记录在记录介质中的信息来确定缺陷的位置和处理次序。

接下来,描述制造反射性掩模的方法。参照图9所示的流程图,说明了通过对反射性掩模坯料的吸收体膜进行图案化来制造反射性掩模的方法的实例。

首先,制备反射性掩模坯料和记录介质或者包括反射性掩模坯料和记录介质的套组(步骤S101)。反射性掩模坯料作为主要部件包括形成在衬底的一个主表面和另一主表面上的规定膜,以及形成在衬底的其他主表面上的坐标参比标记。记录介质基于参照坐标参比标记定义的坐标来存储或记录缺陷如相位缺陷的位置信息、所检测缺陷的信号水平的信息、处理次序(优先次序)、用于校准缺陷位置的信息等。记录介质的实例包括电或磁记录信息的介质。记录介质可以是其中写入信息的纸介质。接下来,参照形成在反射性掩模坯料上的坐标参比标记来配置坐标系,并且参照存储在记录介质中的缺陷的位置信息在坐标系中确定反射性掩模坯料中的缺陷的位置(步骤S102)。坐标系可以是二维坐标系或三维坐标系。

接下来,准备绘制图案数据以通过对吸收体膜进行图案化而形成吸收体图案(步骤S103)。接下来,将绘制图案的位置与缺陷的位置进行比较,并且根据存储在记录介质中的优先次序依序评估通过将吸收体膜保留为吸收体图案来处理缺陷的可否性,通常是利用吸收体图案覆盖缺陷的可能性(步骤S104)。在此阶段,如果评估结果确定不存在可以处理的缺陷,或者缺陷的数量相对少,则可以通过沿预定方向移动来重新排列形成吸收体图案的整个绘制图案。然后,将工序返回到步骤S103,并且可以通过再次执行步骤S104来优化绘制图案的绘制位置。通过这种方式,可优化绘制图案的绘制位置以最大程度地覆盖具有高优先次序的缺陷,所述缺陷具有高致命性并且在缺陷中应当优先由吸收体图案覆盖。另外,对于由衬底的翘曲或弯曲所产生的局部倾斜的影响,也可以与关于成膜衬底的局部倾斜的缺陷位置的校准相同地对绘制图案的绘制位置进行校准。

可以基于参照坐标参比标记定义的坐标来设置绘制图案。为此目的,用于写入绘制图案的工具优选地具有检测坐标参比标记的功能。如果绘制工具不具有用于检测坐标参比标记的功能,或者不能检测到坐标参比标记,则可以预先通过绘制工具在吸收体膜的周围形成辅助标记以利用该辅助标记用于设置。基准标记可以用作辅助标记。在这种情况下,可以通过利用例如图6所示的检查工具获得坐标参比标记和辅助标记之间的关系来配置参照坐标参比标记经由辅助标记定义的坐标系。

接下来,通过图案化吸收体膜来形成吸收体图案(步骤S105)。特别地,可以通过刻蚀和去除反射性掩模坯料的吸收体膜的一部分来形成吸收体图案,从而将吸收体图案保留在根据坐标系中的缺陷的位置已被评估为可处理缺陷的缺陷的位置处。

通过这种反射性掩模的制造方法,可以形成吸收体图案,使得尽可能地减轻缺陷(相位缺陷)的影响,并且可以制造具有受控的缺陷影响的反射性掩模。此外,当可以通过这种方法制造反射性掩模时,不必将反射性掩模坯料的缺陷如相位缺陷完全消除为零。因此,通过该方法,可以有效地提高可用于制造反射性掩模的反射性掩模坯料的产量,并且可以以良好生产率提供反射性掩模坯料。

通常,提供通过对吸收体膜进行图案化以形成吸收体图案而获得的反射性掩模用于检查吸收体图案的图案缺陷(步骤S106)。如果需要,对吸收体图案进行修复或形状校准。可以将常规已知的方法用于这些,并且将参照本发明的坐标参比标记定义的坐标优选地用于检查吸收体图案的缺陷,或吸收体图案的修复或形状校准。

例如,在检查吸收体图案的图案缺陷之后,如图9所示,参照检查的吸收体图案的缺陷信息、存储在记录介质中的缺陷的位置信息、以及绘制图案的位置信息,评估在反射性掩模中残留致命缺陷,特别是致命相位缺陷的可能性(步骤S107)。接下来,如果残留致命缺陷,则计算校准量以校准吸收体图案的形状(步骤S108),并且评估根据检测吸收体图案的缺陷信息来修复吸收体图案的需要,和为致命缺陷而校准吸收体图案形状的需要(步骤S109)。另一方面,当在步骤S107中评估吸收体图案没有致命缺陷时,直接进行步骤S109(无步骤S108),并且评估根据检查的吸收体图案的缺陷信息修复吸收体图案的需要。接下来,当评估为根据所检查的吸收体图案的缺陷信息来修复吸收体图案或对致命缺陷校准吸收体图案的形状是必要时,进行吸收体图案的修复或形状校准(步骤S110)。

这里,采用示出反射性掩模的吸收体图案和多层反射膜中存在的相位缺陷的位置来描述吸收体图案的形状校准。图10A和图10B分别是示出反射性掩模的吸收体图案和多层反射膜中存在的相位缺陷的位置的概念图。在图10A和图10B两个图中,具有高优先次序的相位缺陷120a受到吸收体图案114完全覆盖,具有高优先次序的相位缺陷120a处于在使用反射性掩模时不将相位缺陷投射为缺陷的状态。另一方面,例如在某些情况下,可残留优先次序低且未受到吸收体图案114覆盖的相位缺陷120b。如果缺陷的数量大,则残留未受到吸收体图案114覆盖的相位缺陷120b的可能性增加。此外,如果在形成吸收体膜图案时引起位置差错,则可残留未受到吸收体图案114覆盖的相位缺陷120b。

当残留相位缺陷是在相邻的吸收体图案之间存在的相位缺陷时,例如,可以通过JP-A 2002-532738(专利文献3),特别地,一种校准与相位缺陷相邻的吸收体图案的轮廓的方法中公开的方法来减轻由曝光工具在投射掩模图案中的影响。

实施例

下面通过举例说明而不是限制的方式给出本发明的实施例。

实施例1

首先,准备衬底,在该衬底的另一主表面上形成由Cr系材料构成的导电膜(20nm厚)。接下来,在图4所示的导电膜的四个标记形成区域的每一中形成如图3A所示的十字标记作为坐标参比标记。坐标参比标记是通过光学光刻而刻蚀并去除导电膜来形成深20nm的凹形标记。线的宽度为2μm,交叉线的长度分别为100μm。

接下来,在清洁衬底之后,在衬底的一个主表面上形成包括交替层叠的40个钼(Mo)层和40个硅(Si)层的多层反射膜(280nm厚)。此外,在多层反射膜上形成由含有钌为主要成分的材料构成的保护膜(2.5nm厚)。

接下来,通过图6所示的检查工具对其上形成多层反射膜和保护膜的衬底进行缺陷检查。首先,将二维x-y坐标的原点(x=0,y=0)设置在衬底的其他主表面的中央部分。接下来,在检查多层反射膜和保护膜的缺陷之前,通过光学系统的调焦以检测坐标参比标记的功能,测量衬底的翘曲或弯曲作为平坦度。结果,发现衬底的中心相比于衬底的外周向上翘曲。所测量的衬底分别具有106mm的长度L和400nm的高度H,如图7所示。因此,翘曲的曲率半径R为1.4045×107mm。

在该缺陷检查中,首先,检查多层反射膜中的相位缺陷,并在其他主表面的二维x-y坐标上获得缺陷的位置。用获得的曲率半径R校准缺陷的位置,以改变衬底的翘曲或弯曲,并且将缺陷的位置信息与检测缺陷的信号水平的信息一起保存到记录介质中。接下来,在检查整个预定区域内的多层反射膜之后,根据存储在记录介质中的缺陷的信息确定处理的优先次序,并且将该优先次序也保存到记录介质中。

接下来,在保护膜上形成由包含钽(Ta)作为主要成分的材料构成的吸收体膜(70nm厚)。

接下来,利用图6所示的检查工具对其上形成吸收体膜的衬底进行缺陷检查。首先,在吸收体膜的缺陷检查之前,通过光学系统的调焦以检测坐标参比标记的功能,将衬底的翘曲或弯曲测量为平坦度。结果,发现衬底的中心比衬底的外周向上翘曲。所测量的衬底分别具有106mm的长度L和550nm的高度H,如图7所示。因此,翘曲的曲率半径R为1.0214×107mm。

在该缺陷检查中,首先,检查吸收体膜中的相位缺陷,并在其他主表面的二维x-y坐标上获得缺陷的位置。用获得的曲率半径R校准缺陷的位置,以改变衬底的翘曲或弯曲,并且将缺陷的位置信息与检测缺陷的信号水平的信息一起保存到记录介质中。通过该方法,获得了反射性掩模坯料。

接下来,根据图9中描述的流程图中的工序制造反射性掩模。首先,准备反射性掩模坯料(作为主要部件)和记录介质的套组,在该坯料表面上涂覆电子束抗蚀剂,然后将该坯料安装在电子束绘制工具的掩模台上。接下来,参照坐标参比标记确定存储在记录介质中的缺陷的坐标位置。接下来,准备用于吸收体膜的绘制图案数据,根据存储在记录介质中的优先次序,优化吸收体图案的绘制位置以覆盖最大缺陷数。然后,将优化布置的绘制图案作为吸收体图案绘制到电子束抗蚀剂上,并且通过常规方式形成吸收体图案。

在这种情况下,由于通过共同使用形成在衬底的其他主表面上的坐标参比标记来进行从反射性掩模坯料到反射性掩模的制造,因此可以高精度地确定缺陷的位置。因此,位置检测的差错在10nm以内。

比较例1

在衬底的其他主表面上形成与实施例1相同的导电膜后,通过普通的光学光刻法在衬底的一个主表面上形成与实施例1相同的坐标参比标记,而不在导电膜中的形成坐标参比标记。接着,在衬底的一个主表面上形成与实施例1相同的多层反射膜、保护膜和吸收体膜,得到反射性掩模坯料。在与实施例1相同地由所得的反射性掩模坯料制造反射性掩模中,进行平坦度的测量(翘曲或弯曲的修正)和缺陷检查。

在这种情况下,在形成多层反射膜和保护膜之后的阶段,在坐标参比标记上形成总厚度约280nm的膜,并且在进一步形成吸收体膜之后的阶段,在坐标参比标记上形成总厚度约350nm的膜。由于在制造反射性掩模时会在吸收体膜上形成抗蚀剂膜,因此与实施例1相比,缺陷的位置确定精度低。因此,未获得10nm以内的位置检测差错。

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