反射型マスクの製造方法
【課題】本発明は、吸収層の側面において下部が上部よりも欠落している場合に、その欠陥を補修し、信頼性の高い反射型マスクを得ることが可能であり、さらには歩留まりの向上を図ることが可能な反射型マスクの製造方法を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法を提供することにより、上記目的を達成する。
【解決手段】本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法を提供することにより、上記目的を達成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultra Violet）リソグラフィに用いられる反射型マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路などの半導体素子は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、当該パターンを縮小光学系を介して半導体基板（ウェハ）上に転写するフォトリソグラフィ工程を繰り返し行うことによって、大量生産されている。
【０００３】
近年、半導体素子の微細化が進み、フォトリソグラフィの露光波長をより短くして解像度を上げる方法が検討されており、特に波長１３．５ｎｍのＥＵＶリソグラフィの開発が進んでいる。
【０００４】
ＥＵＶリソグラフィでは物質の光吸収の関係で透過型マスクが使えないため、Ｍｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）などの多層膜による反射を利用した反射型マスクが使用される。一般的に、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク（以下、ＥＵＶマスクと称する場合がある。）としては、基板上に多層膜が形成され、多層膜上に吸収層がパターン状に形成されたものが用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
ＥＵＶマスクにおいて吸収層パターンに欠陥が存在すると、ウェハ上に転写された回路パターンに欠陥が生じることになる。そのため、ＥＵＶマスクの製造過程においては、通常、吸収層パターンの欠陥検査が行われ、欠陥が見つかった場合には欠陥修正が行われる。
【０００６】
ＥＵＶマスクの欠陥には、パターンが余剰に存在している黒欠陥と、パターンが欠落している白欠陥とがある。黒欠陥の修正方法としては、アシストガスを吹きつけながら集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）や電子ビーム（ＥＢ：Electron Beam）を照射するガスアシストエッチング法により余剰なパターンを除去する方法が知られている。白欠陥の修正方法としては、ＦＩＢやＥＢを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）によりパターンが欠落している部分に堆積膜を形成する方法が知られている。
【０００７】
ＥＵＶマスクの欠陥検査では、検査光として深紫外線（ＤＵＶ：Deep Ultra Violet）が使用されている。ＥＵＶマスクは、露光光であるＥＵＶに対してコントラストを高く確保するように多層膜および吸収層が設計されているが、多層膜および吸収層は検査光として使用するＤＵＶに対しては反射率の差が小さい。そこで、吸収層はＤＵＶに対しても反射率が十分小さくなるように表面処理されている。例えば、吸収層表面に自然酸化膜を形成する、吸収層表面に酸素を導入するなどの手法が知られている。
【０００８】
金属材料とその酸化物とではエッチング速度が異なるため、吸収層表面に形成された酸化膜と吸収層の内部とではエッチング速度が異なる。そのため、黒欠陥修正の場合、アシストガスを吹きつけながらＦＩＢもしくはＥＢを照射すると、吸収層の側面において吸収層内部が酸化膜よりも過度にエッチングされ、吸収層パターンが垂直側面を有さなくなり、いわゆるサイドエッチングが発生しやすい。サイドエッチングが発生する要因は、ＦＩＢまたはＥＢの照射量が過剰である、アシストガスが吸収層内部と過剰に反応する、などが知られている。サイドエッチング発生箇所は正常なパターンと比較してＥＵＶ光吸収能力が損なわれるため、パターン精度が低下するという問題がある。
【０００９】
この問題を解決するために、吸収層のエッチングおよび酸化を交互に複数回実施し、酸化膜を形成しつつエッチングすることで、サイドエッチングを抑制する技術が提案されている（例えば特許文献２および特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３１９５４２号公報
【特許文献２】特開２００９−９８３６９号公報
【特許文献３】特開２００９−２１０８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
サイドエッチングの発生によってパターン精度が低下する場合には、不良品となり、歩留まりが下がる要因となる。そこで、従来は、上記のようにサイドエッチングが発生しないように反射型マスクを製造していた。
【００１２】
しかしながら、吸収層のエッチングおよび酸化を繰り返し行う黒欠陥の修正方法では、吸収層のエッチングの際に真空度の安定化や加工領域の指定に時間がかかるため、修正に長時間を要する。さらに、吸収層の三次元構造を加味した厳密な膜厚を予測した修正が必要となる。
【００１３】
また、マスクブランクスに異物が含まれている場合、ＥＵＶマスクの製造過程において異物が除去されることで、パターンが欠落し、吸収層パターンが垂直側面を有さなくなる場合もある。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、吸収層の側面において下部が上部よりも欠落している場合に、その欠陥を補修し、信頼性の高い反射型マスクを得ることが可能であり、さらには歩留まりの向上を図ることが可能な反射型マスクの製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法を提供する。
【００１６】
本発明によれば、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、反射型マスクの転写特性を回復することが可能である。したがって、反射型マスクの歩留まりを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００１７】
上記発明においては、上記補修工程前に、上記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有し、上記側面欠陥部が上記黒欠陥修正工程にて形成されたものであることが好ましい。黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることが可能である。また、本発明においては側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がないので、効率良く反射型マスクを製造することが可能となる。
【００１８】
また本発明においては、上記側面欠陥部除去工程では、走査型プローブ顕微鏡の探針で、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去することが好ましい。低ダメージでの吸収層積層体の加工が可能だからである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、反射型マスクの転写特性を回復することが可能であり、その結果、歩留まりの向上を図ることが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図３】本発明の反射型マスクの製造方法における黒欠陥修正工程の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図５】本発明の反射型マスクの製造方法における側面欠陥部除去工程の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図６】本発明の反射型マスクの製造方法における側面欠陥部除去工程の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図７】本発明の反射型マスクの製造方法における堆積膜形成工程の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図８】本発明の反射型マスクの製造方法における堆積膜形成工程の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図９】本発明の反射型マスクの製造方法に用いられる反射型マスクの一例を示す概略平面図および断面図である。
【図１０】実施例１のシミュレーション１における反射型マスクを示す概略平面図および断面図である。
【図１１】実施例１のシミュレーション１によるサイドエッチング量と転写寸法のズレ量との関係を示すグラフである。
【図１２】実施例１のシミュレーション２における反射型マスクを示す概略平面図および断面図である。
【図１３】実施例１のシミュレーション２による堆積膜厚と転写寸法のズレ量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の反射型マスクの製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
本発明の反射型マスクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の反射型マスクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。図１（ａ）に例示する反射型マスク１Ａは、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上にパターン状に形成された吸収層積層体７とを有している。吸収層積層体７は、キャッピング層４上に形成された第１吸収層５と、第１吸収層５上に形成された第２吸収層６とを有する。例えば、第１吸収層５がＴａ（タンタル）などの酸化されやすい金属材料を含有する場合、第２吸収層６は自然酸化膜となる。また、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクのＤＵＶによるパターン欠陥検査を容易にするために、第２吸収層６には検査光のＤＵＶに対して反射率が低い材料を用い、第１吸収層５には露光光のＥＵＶに対して吸収率が高い材料を用いることもある。この反射型マスク１Ａは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも過度に欠落している側面欠陥部１０ａを有している。
まず、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で削り除去する（側面欠陥部除去工程）。次に、図１（ｄ）〜（ｅ）に示すように、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながら、ＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（図１（ｂ）〜（ｅ）、補修工程）。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｄ）および図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、基板２上に、多層膜３と、キャッピング層４と、第１吸収層５および第２吸収層６を含む吸収層積層体７とが積層された反射型マスクブランクス１Ｃを準備する。次に、図示しないが、吸収層積層体７上にフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストパターンの開口部に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をプラズマエッチングし、フォトレジストパターンを除去して、図２（ｂ）に示すように吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をパターニングする。吸収層積層体７の加工の際には、図２（ｂ）および図３（ａ）に示すように、吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）の余剰に起因する黒欠陥部２０が形成される場合がある。なお、図２（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）のパターニング後、黒欠陥部２０が検出された場合には、黒欠陥部２０を修正するために、図２（ｃ）に示すように、黒欠陥部２０に、アシストガス２１を吹きつけながら、ＦＩＢまたはＥＢ２２を照射して、黒欠陥部２０に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をエッチングする。その結果、図２（ｄ）に示すように、黒欠陥部２０に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）が除去される。吸収層積層体７においては、上述したように、第２吸収層６が第１吸収層５の材料の酸化膜であったり、第２吸収層６が検査光のＤＵＶに対して反射率が低い材料を含有し、第１吸収層５が露光光のＥＵＶに対して吸収率が高い材料を含有していたりする。そのため、第１吸収層５および第２吸収層６のエッチング速度が異なり、それにより、図２（ｄ）および図３（ｂ）に示すように吸収層積層体７の側面において第１吸収層５が第２吸収層６よりも過度に除去されてしまう場合がある。すなわち、サイドエッチングが発生する場合がある。これは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落している側面欠陥部１０ａとなる。なお、図２（ｄ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図であり、図３（ｂ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
そこで本発明においては、側面欠陥部１０ａを補修するために、上述の図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で除去し（側面欠陥部除去工程）、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながらＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（補修工程）。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、基板２上に、多層膜３と、キャッピング層４と、第１吸収層５および第２吸収層６を含む吸収層積層体７とが積層された反射型マスクブランクス１Ｃを準備する。反射型マスクブランクスの製造時には、異物が付着したり混入したりする場合がある。例えば図４（ａ）に示すように、第１吸収層５に異物２５が混入する場合がある。このような反射型マスクブランクス１Ｃを用いて、図４（ｂ）に示すように吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をパターニングすると、吸収層積層体７のパターニング過程において異物２５が除去されて、図４（ｃ）に示すように吸収層積層体７の側面において第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落してしまう場合がある。これは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落している側面欠陥部１０ａとなる。
そこで本発明においては、側面欠陥部１０ａを補修するために、上述の図１（ａ）〜（ｅ）と同様に、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で除去し（側面欠陥部除去工程）、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながらＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（補修工程）。
【００２６】
このように本発明においては、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、良好な転写特性を備える反射型マスクを製造することが可能である。したがって本発明においては、反射型マスクが側面欠陥部を有する場合であっても、反射型マスクの転写特性を回復することができるので、反射型マスクの歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。
【００２７】
以下、本発明の反射型マスクの製造方法における各工程について説明する。
【００２８】
１．補修工程
本発明における補修工程は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する工程である。
【００２９】
以下、補修工程における側面欠陥部除去工程および堆積膜形成工程、ならびに側面欠陥部を有する反射型マスクについて説明する。
【００３０】
（１）側面欠陥部除去工程
本発明における側面欠陥部除去工程は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する工程である。
【００３１】
側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する方法としては、吸収層積層体を局所的に除去することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope）の探針で削る方法、エネルギービームを照射する方法などを用いることができる。
【００３２】
中でも、ＳＰＭの探針で除去する方法が好ましい。この方法では、サイドエッチングが起こらないからである。また、エネルギービームを照射する方法に比べて、吸収層積層体を除去する際の反射型マスクへのダメージを低減することができるからである。一般的にＳＰＭは高さ方向の制御が困難であることから、反射型マスク表面を引っ掻いてしまうおそれがあるが、本発明における側面欠陥部では下層の第１吸収層が上層の第２吸収層よりも欠落しているため、そのような不具合が起こることなく修正が可能である。
【００３３】
ＳＰＭの探針で除去する方法の場合、ＳＰＭの探針としては、特に限定されるものではなく、一般的に使用されている探針を用いることができ、例えばダイヤモンド探針等が挙げられる。
【００３４】
エネルギービームを照射する方法の場合、エネルギービームとしては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な側面欠陥部にも対応できるからである。
この方法の場合、側面欠陥部に位置する吸収層積層体にアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射することにより、吸収層積層体をガスアシストエッチングしてもよい。エネルギービームのみを用いる場合に比較して、吸収層積層体を良好にエッチングすることができる。ＦＩＢの場合、アシストガスを用いてもよく用いなくてもよい。一方、ＥＢの場合、アシストガスが必要である。
エネルギービームの照射条件としては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングでき、かつ、サイドエッチングが発生しないような条件であれば特に限定されるものではなく、適宜選択される。
従来、黒欠陥を修正する際に、サイドエッチングが発生しないように、吸収層のエッチングおよび酸化を繰り返し行う場合、修正に時間および手間を要するなどの不具合があった。これに対し本発明においては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する際に、サイドエッチングが発生しないような条件に設定したとしても、側面欠陥部では下層の第１吸収層が上層の第２吸収層よりも欠落しており、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化膜である場合等には第２吸収層の厚みは薄いので、多大な時間および手間を要することなく修正が可能である。
【００３５】
側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する際、図示しないが側面欠陥部に対して同等の大きさで吸収層積層体を除去してもよく、図５（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を大きく除去してもよく、図６（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を小さく除去してもよい。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部に対して吸収層積層体が大きく除去されるように設定することが好ましいが、側面欠陥部では第１吸収層は欠落しているものの第２吸収層は存在するので、側面欠陥部の位置を正確に検出するのが困難となる場合がある。そのため、側面欠陥部に対して吸収層積層体が小さく除去されることもある。
なお、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図５（ａ）および図６（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００３６】
吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部の形状としては、本発明における補修工程により反射型マスクの転写特性を回復することができれば特に限定されるものではなく、例えば側面欠陥部の形状と同じであってもよく異なっていてもよい。
【００３７】
（２）堆積膜形成工程
本発明における堆積膜形成工程は、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する工程である。
【００３８】
堆積膜の形成方法としては、通常、原料ガスを供給しながらエネルギービームを照射する方法が用いられる。
原料ガスとしては、ＦＩＢまたはＥＢを用いたＣＶＤ法を適用する場合に一般的に用いられるガスを使用することができる。例えば、フェナントレン、ナフタレン、ピレンなどの炭化水素系のガス、タングステンカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）、クロムカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）6）、コバルトカルボニル（Ｃｏ2（ＣＯ）8）、鉄カルボニル（Ｆｅ（ＣＯ）5）等の金属カルボニル、Trimethyl(methylcyclopentadienyl)platinum（MeCpPt(Me)3）などの金属含有ガス、テトラエトキシシラン（TEOS）、1,3,5,7-Tetramethylcyclotetra-siloxaneなどのシリコン含有ガスを用いることができる。炭素を含む堆積膜は、形状制御が容易であるという利点を有する。また、タングステンやクロムなどの金属を含む堆積膜は、高い遮光性を得ることができるという利点を有する。
エネルギービームとしては、側面欠陥部除去部に局所的に堆積膜を形成することができるものであれば特に限定されないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な側面欠陥部除去部にも対応できるからである。中でも、ダメージを低減できることから、ＥＢが好適である。
【００３９】
堆積膜を形成する際、側面欠陥部除去部に対して同等の大きさで堆積膜を形成してもよく、側面欠陥部除去部に対して堆積膜を大きく形成してもよく、側面欠陥部除去部に対して堆積膜を小さく形成してもよい。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部除去部に対して堆積膜が大きく形成されるように設定することが好ましい。
また、堆積膜を形成する際、側面欠陥部に対して同等の大きさで堆積膜を形成してもよく、側面欠陥部に対して堆積膜を大きく形成してもよく、側面欠陥部に対して堆積膜を小さく形成してもよい。例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を大きく除去した場合であって、図７（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部除去部１０ｂに対して同等の大きさで堆積膜８を形成した場合には、側面欠陥部１０ａに対して堆積膜８は大きく形成される。また、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を小さく除去した場合であって、図８（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部除去部１０ｂに対して同等の大きさで堆積膜８を形成した場合には、側面欠陥部１０ａに対して堆積膜８は小さく形成される。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部に対して堆積膜が大きく形成されるように設定することが好ましいが、側面欠陥部では第１吸収層は欠落しているものの第２吸収層は存在するので、側面欠陥部の位置を正確に検出するのが困難となる場合がある。そのため、側面欠陥部に対して堆積膜が小さく形成されることもある。このように側面欠陥部に対して堆積膜が小さく形成されている場合であっても、良好な転写特性を示す反射型マスクを得ることは可能である。
なお、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、図７（ａ）および図８（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００４０】
堆積膜の厚みとしては、所望のＥＵＶの吸収率が得られる厚みであれば特に限定されるものではなく、堆積膜の組成や、後述するように多層膜と吸収層積層体との間にバッファ層が形成されている場合にはバッファ層の厚みなどに応じて適宜選択される。炭化水素系のガスを用いて堆積膜を形成する場合、堆積膜の厚みは、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができ、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。堆積膜の厚みが薄すぎると、所望のＥＵＶの吸収率を得ることが困難であり、堆積膜の厚みが厚すぎると、成膜に時間を要するからである。
【００４１】
（３）側面欠陥部を有する反射型マスク
本発明における補修工程に用いられる反射型マスクは、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有するものである。
以下、反射型マスクにおける各構成について説明する。
【００４２】
（ａ）側面欠陥部
本発明における反射型マスクの側面欠陥部は、吸収層積層体が垂直側面を有しておらず、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落しているものである。
【００４３】
側面欠陥部は、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落しているものであればよく、側面欠陥部の形成要因としては特に限定されるものではない。例えば、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように側面欠陥部１０ａが黒欠陥部２０の修正の際に形成されたものであってもよく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように側面欠陥部１０ａが反射型マスクブランクス１Ｃの製造時に付着または混入した異物２５に因るものであってもよく、図示しないが側面欠陥部が吸収層積層体（第１吸収層および第２吸収層）のパターニングの際に形成されたものであってもよい。中でも、側面欠陥部は黒欠陥部を修正する際に形成されたものであることが好ましい。黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることができるからである。また、本発明においては側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がなく、効率良く反射型マスクを製造することができるからである。
【００４４】
側面欠陥部の大きさとしては、特に限定されるものではなく、例えば、側面欠陥部の反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離は、１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。側面欠陥部の上記距離が短すぎるものは、側面欠陥部が存在していても転写特性に大きな影響を及ぼさない場合があり、側面欠陥部の上記距離が長すぎるものは、第１吸収層が欠落しているために第２吸収層の自己支持性が損なわれる場合がある。
なお、側面欠陥部の反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離とは、図９（ａ）、（ｂ）に示すような側面欠陥部１０ａの反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離ｄをいう。側面欠陥部が黒欠陥部を修正する際に形成されたものである場合には、側面欠陥部１０ａの上記距離ｄは、サイドエッチング量とも称される。
なお、図９（ｂ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ線断面図であり、図９（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００４５】
（ｂ）吸収層積層体
本発明における反射型マスクに用いられる吸収層積層体は、多層膜上にパターン状に形成され、多層膜上に形成された第１吸収層と第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有するものであり、反射型マスクを用いたＥＵＶリソグラフィにおいてＥＵＶを吸収するものである。
【００４６】
第１吸収層の材料としては、ＥＵＶを吸収可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、Ｔａを主成分とする材料などのＴａまたはＴａ合金を含むＴａ系材料や、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料などのＣｒを含むＣｒ系材料が用いられる。さらに、ＷＮ、ＴｉＮ等も使用可能である。
【００４７】
第２吸収層の材料としては、ＥＵＶを吸収可能なものであれば特に限定されるものではない。例えば、第２吸収層は、上記第１吸収層の材料の酸化膜であってもよく、上記第１吸収層とは別に成膜されたものであってもよい。
中でも、第２吸収層の材料は、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクのＤＵＶによるパターン欠陥検査を容易にするために、検査光のＤＵＶに対する反射率が低いものであることが好ましい。このような第２吸収層の材料としては、例えば、上記Ｔａ系材料の酸化物や、Ｃｒ（クロム）、ＳｉＯ（酸化ケイ素）などが挙げられる。
【００４８】
本発明においては、上述したように側面欠陥部が黒欠陥修正工程にて形成されたものであることが好ましいことから、第２吸収層の材料は、上記第１吸収層の材料よりもエッチング速度が遅いものであることが特に好ましい。このような第２吸収層の材料としては、上記第１吸収層の材料に応じて適宜選択される。第１吸収層および第２吸収層の材料の好ましい組み合わせとしては、具体的に、第１吸収層が上記Ｔａ系材料を含有し、第２吸収層が上記Ｔａ系材料の酸化物を含有する場合などを挙げることができる。
【００４９】
第１吸収層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法などが用いられる。
【００５０】
第２吸収層の成膜方法としては、第１吸収層および第２吸収層の材料に応じて適宜選択される。例えば、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化物を含有する場合、第２吸収層は第１吸収層の材料の自然酸化膜であってもよく、第１吸収層表面を酸化して第２吸収層（酸化膜）を形成してもよく、第１吸収層成膜時と同じ原料を用い、酸素を導入しながら成膜して第２吸収層（酸化膜）を形成してもよい。具体的に、第１吸収層が上記Ｔａ系材料を含有し、第２吸収層が上記Ｔａ系材料の酸化物を含有する場合、ＴａまたはＴａ合金は非常に酸化されやすいことから、第２吸収層は第１吸収層の材料の自然酸化膜となり得る。また、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化物を含有しない場合、第２吸収層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法などが用いられる。
【００５１】
第１吸収層および第２吸収層をパターン状に形成する方法としては、通常、フォトリソグラフィ法が用いられる。具体的には、多層膜が形成された基板上に第１吸収層および第２吸収層を形成し、第２吸収層上にフォトレジスト層を形成し、フォトレジスト層をパターニングし、フォトレジストパターンをマスクとして第１吸収層および第２吸収層をエッチングし、残存するフォトレジストパターンを除去して、第１吸収層および第２吸収層をパターン状に形成する。フォトリソグラフィ法としては、一般的な方法を用いることができる。
【００５２】
（ｃ）多層膜
本発明における反射型マスクに用いられる多層膜は、基板上に形成されるものである。
多層膜の材料としては、一般的に反射型マスクの多層膜に使用されるものを用いることができ、中でも、ＥＵＶに対する反射率が極めて高い材料を用いることが好ましい。反射型マスク使用時においてコントラストを高めることができるからである。ＥＵＶを反射する多層膜としては、通常、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜が用いられる。また、特定の波長域で高い反射率が得られる多層膜として、例えば、Ｒｕ／Ｓｉの周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅの周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物の周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏの周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜等も用いることができる。
【００５３】
多層膜を構成する各層の膜厚や、各層の積層数としては、使用する材料に応じて異なるものであり、適宜調整される。例えば、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜としては、数ｎｍ程度の厚さのＭｏ膜とＳｉ膜とが４０層〜６０層ずつ積層された多層膜を用いることができる。
【００５４】
多層膜の厚みとしては、例えば２８０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度とすることができる。
多層膜の成膜方法としては、例えば、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などが用いられる。
【００５５】
（ｄ）キャッピング層
本発明に用いられる反射型マスクにおいては、多層膜と吸収層積層体との間にキャッピング層が形成されていてもよい。キャッピング層は、多層膜の酸化防止や、反射型マスクの洗浄時の保護のために設けられるものである。キャッピング層が形成されていることにより、多層膜の最表面がＳｉ膜やＭｏ膜である場合には、Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されるのを防ぐことができる。Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されると、多層膜の反射率が低下するおそれがある。
【００５６】
キャッピング層の材料としては、上記機能を発現するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＳｉやＲｕ等が挙げられる。
また、キャッピング層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜１５ｎｍ程度とすることができる。
キャッピング層の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。
【００５７】
（ｅ）バッファ層
本発明に用いられる反射型マスクにおいては、多層膜と吸収層積層体との間にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ層は、下層の多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるものである。バッファ層が形成されていることにより、吸収層積層体をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際に、下層の多層膜がダメージを受けるのを防止することができる。
本発明において、多層膜上に上記キャッピング層が形成されている場合には、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファ層の順に積層される。
【００５８】
バッファ層の材料としては、耐エッチング性が高いものであればよく、通常、吸収層積層体とエッチング特性の異なる材料、すなわち吸収層積層体とのエッチング選択比が大きい材料が用いられる。バッファ層および吸収層積層体のエッチング選択比は５以上であることが好ましく、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上である。さらに、バッファ層の材料としては、低応力で、平滑性に優れた材料であることが好ましい。特にバッファ層の平滑性は、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましい。このような観点から、バッファ層の材料は、微結晶またはアモルファス構造であることが好ましい。
このようなバッファ層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
【００５９】
また、バッファ層の厚みとしては、例えば５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
バッファ層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法などが挙げられる。ＳｉＯ2を用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＳｉＯ2ターゲットを用いてＡｒガス雰囲気下で、多層膜上にＳｉＯ2を成膜するのが好ましい。
【００６０】
（ｆ）基板
本発明における反射型マスクに用いられる基板としては、一般的に反射型マスクの基板に使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス基板や金属基板を使用することができる。中でも、ガラス基板が好ましく用いられる。ガラス基板は、良好な平滑性および平坦度が得られるので、特に反射型マスク用基板として好適である。ガラス基板の材料としては、例えば、石英ガラス、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス等）、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。また、金属基板の材料としては、例えば、シリコン、Ｆｅ−Ｎｉ系のインバー合金等が挙げられる。
【００６１】
基板は、反射型マスクの高反射率および転写精度を得るために、平滑性が０．２ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましく、また平坦度が１００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。また、平坦度は、ＴＩＲ(Total Indicated Reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。この値は、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。また、上記平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性であり、上記平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度である。
【００６２】
また、基板の厚みとしては、例えば６ｍｍ〜７ｍｍ程度とすることができる。
【００６３】
２．黒欠陥修正工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記補修工程前に、上記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有することが好ましい。上述したように、黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることができるからである。また、本発明においてはサイドエッチングのような側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がなく、効率良く反射型マスクを製造することができるからである。
【００６４】
黒欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する方法としては、エネルギービームを照射することで吸収層積層体を局所的にエッチングすることができる方法であれば特に限定されるものではない。中でも、黒欠陥部に位置する吸収層積層体にアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射することにより、吸収層積層体をガスアシストエッチングする方法が好ましく用いられる。エネルギービームのみを用いる場合に比較して、吸収層積層体を良好にエッチングすることができるからである。また、ガスアシストエッチングではサイドエッチングが発生しやすいため、本発明を適用するのが好ましい。
【００６５】
エネルギービームとしては、黒欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な黒欠陥部にも対応できるからである。
【００６６】
３．側面欠陥部検査工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記補修工程前に、上記反射型マスクの上記側面欠陥部を検査する側面欠陥部検査工程を有することが好ましい。上記黒欠陥修正工程が行われる場合には、上記黒欠陥修正工程後に、側面欠陥部検査工程が行われる。
【００６７】
側面欠陥部の検査方法としては、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を検出できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、電子顕微鏡を用いる方法が挙げられる。
【００６８】
４．その他の工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記の補修工程、黒欠陥修正工程、および側面欠陥部検査工程の他に、反射型マスクブランクスを準備する準備工程、吸収層をパターニングする吸収層パターニング工程などを有していてもよい。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７０】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］
（１）シミュレーション１
本発明の効果をシミュレーションにより詳しく検証した。シミュレータは、Panoramic Technology社製EM-Suiteを使用した。またシミュレーションは、実際のＥＵＶマスク構造およびＥＵＶ転写装置の光学系をモデルに実施した。
ＥＵＶマスクの構造は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、酸化珪素からなる基板２上に、モリブデンおよび珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜３と、珪素からなるキャッピング層４（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層４上に、線幅２２５ｎｍのラインパターンの吸収層積層体７（窒化タンタルからなる第１吸収層５およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層６）（膜厚５１ｎｍ）が形成された構造とした。さらに、側面欠陥部１０ａ（サイドエッチング発生箇所）として、サイドエッチング量３１を０〜１００ｎｍの範囲で変化させた。なお、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
転写条件は、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴ（Small Field Exposure Tool）の光学系に設定し、ＮＡ＝０．３、σ＝０．３／０．７（inner/outer）とした。転写寸法は、ウェハ上へ５分の１縮小露光した光学像から寸法を算出した。
【００７１】
図１１にサイドエッチング量３１と転写寸法のズレ量との関係を示す。なお、吸収層積層体７の線幅は２２５ｎｍであり、縮小倍率は５分の１であるので、図１１において転写寸法のズレ量＝０ｎｍは転写寸法＝４５ｎｍを表す。図１１から読み取ると、サイドエッチング量３１が３０ｎｍ以上となると転写寸法が５％変動することが予想される。そのため、３０ｎｍ以上のサイドエッチングが発生した場合にはＥＵＶ転写特性の回復が必要となる。
【００７２】
（２）シミュレーション２
次に、本発明における補修工程がＥＵＶ転写特性の回復に有効であることをシミュレーションにより検証した。
シミュレーションに使用した堆積膜の位置と形状は、図１０（ａ）、（ｂ）および図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、側面欠陥部１０ａ（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体７を除去し、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂに矩形の堆積膜８を形成したモデルで検証した。なお、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線断面図であり、図１２（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。ＥＵＶマスクのその他の構造は、上記の図１０（ａ）、（ｂ）に示すＥＵＶマスクの構造と同様とした。
シミュレーション条件は上記シミュレーション１と同様とした。堆積膜８は炭化水素として光学定数を指定した。
【００７３】
図１３に、サイドエッチング量３１を３０ｎｍ，５０ｎｍ，７５ｎｍ，１００ｎｍとした条件における、堆積膜厚と転写寸法のズレ量との関係を示す。なお、吸収層積層体７の線幅は２２５ｎｍであり、縮小倍率は５分の１であるので、図１３において転写寸法のズレ量＝０ｎｍは転写寸法＝４５ｎｍを表す。
シミュレーションの結果、サイドエッチング量毎に堆積膜を適切な膜厚で形成することで、転写寸法のズレ量はゼロ、つまり正常部と同等な転写寸法に近づき、本発明における補修工程が側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）のＥＵＶ転写特性の回復に有効であることが確認された。
シミュレーション結果によると、サイドエッチング量が５０ｎｍ発生した場合は、堆積膜を３０ｎｍ程度堆積することでＥＵＶ転写寸法のズレ量を５％以内とすることができる。同様に、サイドエッチング量が１００ｎｍ発生した場合は、堆積膜を４０ｎｍ程度、望ましくは５０ｎｍ程度堆積することで、ＥＵＶ転写寸法のズレ量を５％以内とすることができる。なお、シミュレーションでは堆積膜として炭化水素を想定したが、より遮光能力の高いタングステンやクロムなどの金属含有膜であってもよい。
【００７４】
［実施例２］
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜と、珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層上に吸収層積層体（窒化タンタルからなる第１吸収層およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層）（膜厚５１ｎｍ）がパターン状に形成された反射型マスクを準備した。第１吸収層および第２吸収層のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインパターンであり、黒欠陥部として幅１００ｎｍ、長さ３００ｎｍサイズのラインが膨らんだ黒欠陥部を形成した。
次に、黒欠陥部に、フッ化キセノンからなるエッチング用ガスを導入しながらＦＩＢを照射するガスアシストエッチングにより、黒欠陥部をエッチング除去した。ＦＩＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製フォトマスク修正用ＦＩＢ装置ＳＩＲ７（ガリウムイオン、加速電圧１５ｋＶ）を使用した。黒欠陥部修正箇所を電子顕微鏡で観察したところ、吸収層積層体にサイドエッチングが発生していることが確認された。このとき、サイドエッチング量は１００ｎｍであった。
次に、上記ＦＩＢ装置を用いて、エッチングガスを導入しながらＦＩＢを照射することで、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）にある吸収層積層体を除去した。
次いで、上記ＦＩＢ装置を用いて、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に、原料ガスを導入しながらＦＩＢを照射することで、堆積膜を形成した。このとき、原料ガスにはフェナントレンを使用した。上記実施例１で算出したとおり、堆積膜を５０ｎｍの膜厚で堆積した。
【００７５】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００７６】
［実施例３］
黒欠陥部の修正、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体の除去、および堆積膜の形成において、ＦＩＢに替えてＥＢを利用したこと以外は、実施例２と同様にした。
ＥＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用した。このとき、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとし、原料ガスにはフェナントレンを使用した。
【００７７】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００７８】
［実施例４］
黒欠陥部の修正においてＦＩＢを利用し、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体の除去においてＦＩＢに替えて走査型プローブ顕微鏡の探針を利用し、堆積膜の形成においてＦＩＢに替えてＥＢを利用したこと以外は、実施例２と同様にした。
走査型プローブ顕微鏡には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製マスク欠陥修正装置ＳＰＭ６３００を使用した。
ＥＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用した。このとき、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとし、原料ガスにはフェナントレンを使用した。
【００７９】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００８０】
［実施例５］
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜と、珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層上に吸収層積層体（窒化タンタルからなる第１吸収層およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層）（膜厚５１ｎｍ）がパターン状に形成された反射型マスクを準備した。第１吸収層および第２吸収層のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインパターンである。
反射型マスクを、（株）ニューフレアテクノロジー社製、マスクパターン欠陥検査装置ＮＰＩ−６０００ＥＵＶαを使用してパターン欠陥検査を行ったところ、線幅２２５ｎｍのラインパターンに欠陥が検出された。この欠陥を電子顕微鏡で観察したところ、吸収層積層体に幅７５ｎｍ、長さ７５ｎｍのサイドエッチングが確認された。
次に、実施例２と同様にして、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）にある吸収層積層体を除去し、堆積膜を形成した。この際、フェナントレンを原料ガスとしてＦＩＢを照射することで、膜厚５０ｎｍの堆積膜を形成した。
【００８１】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【符号の説明】
【００８２】
１Ａ，１Ｂ … 反射型マスク
１Ｃ … 反射型マスクブランクス
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … キャッピング層
５ … 第１吸収層
６ … 第２吸収層
７ … 吸収層積層体
８ … 堆積膜
１０ａ … 側面欠陥部
１０ｂ … 側面欠陥部除去部
１１ … 走査型プローブ顕微鏡の探針
１２ … 原料ガス
１３ … ＦＩＢまたはＥＢ
２０ … 黒欠陥部
２１ … アシストガス
２２ … ＦＩＢまたはＥＢ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultra Violet）リソグラフィに用いられる反射型マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路などの半導体素子は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、当該パターンを縮小光学系を介して半導体基板（ウェハ）上に転写するフォトリソグラフィ工程を繰り返し行うことによって、大量生産されている。
【０００３】
近年、半導体素子の微細化が進み、フォトリソグラフィの露光波長をより短くして解像度を上げる方法が検討されており、特に波長１３．５ｎｍのＥＵＶリソグラフィの開発が進んでいる。
【０００４】
ＥＵＶリソグラフィでは物質の光吸収の関係で透過型マスクが使えないため、Ｍｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）などの多層膜による反射を利用した反射型マスクが使用される。一般的に、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク（以下、ＥＵＶマスクと称する場合がある。）としては、基板上に多層膜が形成され、多層膜上に吸収層がパターン状に形成されたものが用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
ＥＵＶマスクにおいて吸収層パターンに欠陥が存在すると、ウェハ上に転写された回路パターンに欠陥が生じることになる。そのため、ＥＵＶマスクの製造過程においては、通常、吸収層パターンの欠陥検査が行われ、欠陥が見つかった場合には欠陥修正が行われる。
【０００６】
ＥＵＶマスクの欠陥には、パターンが余剰に存在している黒欠陥と、パターンが欠落している白欠陥とがある。黒欠陥の修正方法としては、アシストガスを吹きつけながら集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）や電子ビーム（ＥＢ：Electron Beam）を照射するガスアシストエッチング法により余剰なパターンを除去する方法が知られている。白欠陥の修正方法としては、ＦＩＢやＥＢを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）によりパターンが欠落している部分に堆積膜を形成する方法が知られている。
【０００７】
ＥＵＶマスクの欠陥検査では、検査光として深紫外線（ＤＵＶ：Deep Ultra Violet）が使用されている。ＥＵＶマスクは、露光光であるＥＵＶに対してコントラストを高く確保するように多層膜および吸収層が設計されているが、多層膜および吸収層は検査光として使用するＤＵＶに対しては反射率の差が小さい。そこで、吸収層はＤＵＶに対しても反射率が十分小さくなるように表面処理されている。例えば、吸収層表面に自然酸化膜を形成する、吸収層表面に酸素を導入するなどの手法が知られている。
【０００８】
金属材料とその酸化物とではエッチング速度が異なるため、吸収層表面に形成された酸化膜と吸収層の内部とではエッチング速度が異なる。そのため、黒欠陥修正の場合、アシストガスを吹きつけながらＦＩＢもしくはＥＢを照射すると、吸収層の側面において吸収層内部が酸化膜よりも過度にエッチングされ、吸収層パターンが垂直側面を有さなくなり、いわゆるサイドエッチングが発生しやすい。サイドエッチングが発生する要因は、ＦＩＢまたはＥＢの照射量が過剰である、アシストガスが吸収層内部と過剰に反応する、などが知られている。サイドエッチング発生箇所は正常なパターンと比較してＥＵＶ光吸収能力が損なわれるため、パターン精度が低下するという問題がある。
【０００９】
この問題を解決するために、吸収層のエッチングおよび酸化を交互に複数回実施し、酸化膜を形成しつつエッチングすることで、サイドエッチングを抑制する技術が提案されている（例えば特許文献２および特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３１９５４２号公報
【特許文献２】特開２００９−９８３６９号公報
【特許文献３】特開２００９−２１０８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
サイドエッチングの発生によってパターン精度が低下する場合には、不良品となり、歩留まりが下がる要因となる。そこで、従来は、上記のようにサイドエッチングが発生しないように反射型マスクを製造していた。
【００１２】
しかしながら、吸収層のエッチングおよび酸化を繰り返し行う黒欠陥の修正方法では、吸収層のエッチングの際に真空度の安定化や加工領域の指定に時間がかかるため、修正に長時間を要する。さらに、吸収層の三次元構造を加味した厳密な膜厚を予測した修正が必要となる。
【００１３】
また、マスクブランクスに異物が含まれている場合、ＥＵＶマスクの製造過程において異物が除去されることで、パターンが欠落し、吸収層パターンが垂直側面を有さなくなる場合もある。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、吸収層の側面において下部が上部よりも欠落している場合に、その欠陥を補修し、信頼性の高い反射型マスクを得ることが可能であり、さらには歩留まりの向上を図ることが可能な反射型マスクの製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法を提供する。
【００１６】
本発明によれば、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、反射型マスクの転写特性を回復することが可能である。したがって、反射型マスクの歩留まりを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００１７】
上記発明においては、上記補修工程前に、上記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有し、上記側面欠陥部が上記黒欠陥修正工程にて形成されたものであることが好ましい。黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることが可能である。また、本発明においては側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がないので、効率良く反射型マスクを製造することが可能となる。
【００１８】
また本発明においては、上記側面欠陥部除去工程では、走査型プローブ顕微鏡の探針で、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去することが好ましい。低ダメージでの吸収層積層体の加工が可能だからである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、反射型マスクの転写特性を回復することが可能であり、その結果、歩留まりの向上を図ることが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図３】本発明の反射型マスクの製造方法における黒欠陥修正工程の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図５】本発明の反射型マスクの製造方法における側面欠陥部除去工程の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図６】本発明の反射型マスクの製造方法における側面欠陥部除去工程の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図７】本発明の反射型マスクの製造方法における堆積膜形成工程の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図８】本発明の反射型マスクの製造方法における堆積膜形成工程の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図９】本発明の反射型マスクの製造方法に用いられる反射型マスクの一例を示す概略平面図および断面図である。
【図１０】実施例１のシミュレーション１における反射型マスクを示す概略平面図および断面図である。
【図１１】実施例１のシミュレーション１によるサイドエッチング量と転写寸法のズレ量との関係を示すグラフである。
【図１２】実施例１のシミュレーション２における反射型マスクを示す概略平面図および断面図である。
【図１３】実施例１のシミュレーション２による堆積膜厚と転写寸法のズレ量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の反射型マスクの製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
本発明の反射型マスクの製造方法は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する補修工程を備えることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の反射型マスクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の一例を示す工程図である。図１（ａ）に例示する反射型マスク１Ａは、基板２と、基板２上に形成された多層膜３と、多層膜３上に形成されたキャッピング層４と、キャッピング層４上にパターン状に形成された吸収層積層体７とを有している。吸収層積層体７は、キャッピング層４上に形成された第１吸収層５と、第１吸収層５上に形成された第２吸収層６とを有する。例えば、第１吸収層５がＴａ（タンタル）などの酸化されやすい金属材料を含有する場合、第２吸収層６は自然酸化膜となる。また、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクのＤＵＶによるパターン欠陥検査を容易にするために、第２吸収層６には検査光のＤＵＶに対して反射率が低い材料を用い、第１吸収層５には露光光のＥＵＶに対して吸収率が高い材料を用いることもある。この反射型マスク１Ａは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも過度に欠落している側面欠陥部１０ａを有している。
まず、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で削り除去する（側面欠陥部除去工程）。次に、図１（ｄ）〜（ｅ）に示すように、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながら、ＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（図１（ｂ）〜（ｅ）、補修工程）。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｄ）および図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、基板２上に、多層膜３と、キャッピング層４と、第１吸収層５および第２吸収層６を含む吸収層積層体７とが積層された反射型マスクブランクス１Ｃを準備する。次に、図示しないが、吸収層積層体７上にフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストパターンの開口部に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をプラズマエッチングし、フォトレジストパターンを除去して、図２（ｂ）に示すように吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をパターニングする。吸収層積層体７の加工の際には、図２（ｂ）および図３（ａ）に示すように、吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）の余剰に起因する黒欠陥部２０が形成される場合がある。なお、図２（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）のパターニング後、黒欠陥部２０が検出された場合には、黒欠陥部２０を修正するために、図２（ｃ）に示すように、黒欠陥部２０に、アシストガス２１を吹きつけながら、ＦＩＢまたはＥＢ２２を照射して、黒欠陥部２０に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をエッチングする。その結果、図２（ｄ）に示すように、黒欠陥部２０に位置する吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）が除去される。吸収層積層体７においては、上述したように、第２吸収層６が第１吸収層５の材料の酸化膜であったり、第２吸収層６が検査光のＤＵＶに対して反射率が低い材料を含有し、第１吸収層５が露光光のＥＵＶに対して吸収率が高い材料を含有していたりする。そのため、第１吸収層５および第２吸収層６のエッチング速度が異なり、それにより、図２（ｄ）および図３（ｂ）に示すように吸収層積層体７の側面において第１吸収層５が第２吸収層６よりも過度に除去されてしまう場合がある。すなわち、サイドエッチングが発生する場合がある。これは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落している側面欠陥部１０ａとなる。なお、図２（ｄ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図であり、図３（ｂ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
そこで本発明においては、側面欠陥部１０ａを補修するために、上述の図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で除去し（側面欠陥部除去工程）、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながらＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（補修工程）。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反射型マスクの製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、基板２上に、多層膜３と、キャッピング層４と、第１吸収層５および第２吸収層６を含む吸収層積層体７とが積層された反射型マスクブランクス１Ｃを準備する。反射型マスクブランクスの製造時には、異物が付着したり混入したりする場合がある。例えば図４（ａ）に示すように、第１吸収層５に異物２５が混入する場合がある。このような反射型マスクブランクス１Ｃを用いて、図４（ｂ）に示すように吸収層積層体７（第１吸収層５および第２吸収層６）をパターニングすると、吸収層積層体７のパターニング過程において異物２５が除去されて、図４（ｃ）に示すように吸収層積層体７の側面において第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落してしまう場合がある。これは、吸収層積層体７の側面にて第１吸収層５が第２吸収層６よりも欠落している側面欠陥部１０ａとなる。
そこで本発明においては、側面欠陥部１０ａを補修するために、上述の図１（ａ）〜（ｅ）と同様に、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、反射型マスク１Ａの側面欠陥部１０ａに位置する吸収層積層体７を、走査型プローブ顕微鏡の探針１１で除去し（側面欠陥部除去工程）、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂの上部に、原料ガス１２を吹きつけながらＦＩＢまたはＥＢ１３を照射して、堆積膜８を形成する（堆積膜形成工程）。これにより、側面欠陥部１０ａが補修された反射型マスク１Ｂが得られる（補修工程）。
【００２６】
このように本発明においては、反射型マスクが、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する場合に、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去し、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成することで、側面欠陥部を補修し、良好な転写特性を備える反射型マスクを製造することが可能である。したがって本発明においては、反射型マスクが側面欠陥部を有する場合であっても、反射型マスクの転写特性を回復することができるので、反射型マスクの歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。
【００２７】
以下、本発明の反射型マスクの製造方法における各工程について説明する。
【００２８】
１．補修工程
本発明における補修工程は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程とを有する工程である。
【００２９】
以下、補修工程における側面欠陥部除去工程および堆積膜形成工程、ならびに側面欠陥部を有する反射型マスクについて説明する。
【００３０】
（１）側面欠陥部除去工程
本発明における側面欠陥部除去工程は、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、上記側面欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する工程である。
【００３１】
側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する方法としては、吸収層積層体を局所的に除去することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope）の探針で削る方法、エネルギービームを照射する方法などを用いることができる。
【００３２】
中でも、ＳＰＭの探針で除去する方法が好ましい。この方法では、サイドエッチングが起こらないからである。また、エネルギービームを照射する方法に比べて、吸収層積層体を除去する際の反射型マスクへのダメージを低減することができるからである。一般的にＳＰＭは高さ方向の制御が困難であることから、反射型マスク表面を引っ掻いてしまうおそれがあるが、本発明における側面欠陥部では下層の第１吸収層が上層の第２吸収層よりも欠落しているため、そのような不具合が起こることなく修正が可能である。
【００３３】
ＳＰＭの探針で除去する方法の場合、ＳＰＭの探針としては、特に限定されるものではなく、一般的に使用されている探針を用いることができ、例えばダイヤモンド探針等が挙げられる。
【００３４】
エネルギービームを照射する方法の場合、エネルギービームとしては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な側面欠陥部にも対応できるからである。
この方法の場合、側面欠陥部に位置する吸収層積層体にアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射することにより、吸収層積層体をガスアシストエッチングしてもよい。エネルギービームのみを用いる場合に比較して、吸収層積層体を良好にエッチングすることができる。ＦＩＢの場合、アシストガスを用いてもよく用いなくてもよい。一方、ＥＢの場合、アシストガスが必要である。
エネルギービームの照射条件としては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングでき、かつ、サイドエッチングが発生しないような条件であれば特に限定されるものではなく、適宜選択される。
従来、黒欠陥を修正する際に、サイドエッチングが発生しないように、吸収層のエッチングおよび酸化を繰り返し行う場合、修正に時間および手間を要するなどの不具合があった。これに対し本発明においては、側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する際に、サイドエッチングが発生しないような条件に設定したとしても、側面欠陥部では下層の第１吸収層が上層の第２吸収層よりも欠落しており、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化膜である場合等には第２吸収層の厚みは薄いので、多大な時間および手間を要することなく修正が可能である。
【００３５】
側面欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する際、図示しないが側面欠陥部に対して同等の大きさで吸収層積層体を除去してもよく、図５（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を大きく除去してもよく、図６（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を小さく除去してもよい。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部に対して吸収層積層体が大きく除去されるように設定することが好ましいが、側面欠陥部では第１吸収層は欠落しているものの第２吸収層は存在するので、側面欠陥部の位置を正確に検出するのが困難となる場合がある。そのため、側面欠陥部に対して吸収層積層体が小さく除去されることもある。
なお、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図５（ａ）および図６（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００３６】
吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部の形状としては、本発明における補修工程により反射型マスクの転写特性を回復することができれば特に限定されるものではなく、例えば側面欠陥部の形状と同じであってもよく異なっていてもよい。
【００３７】
（２）堆積膜形成工程
本発明における堆積膜形成工程は、上記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する工程である。
【００３８】
堆積膜の形成方法としては、通常、原料ガスを供給しながらエネルギービームを照射する方法が用いられる。
原料ガスとしては、ＦＩＢまたはＥＢを用いたＣＶＤ法を適用する場合に一般的に用いられるガスを使用することができる。例えば、フェナントレン、ナフタレン、ピレンなどの炭化水素系のガス、タングステンカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）、クロムカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）6）、コバルトカルボニル（Ｃｏ2（ＣＯ）8）、鉄カルボニル（Ｆｅ（ＣＯ）5）等の金属カルボニル、Trimethyl(methylcyclopentadienyl)platinum（MeCpPt(Me)3）などの金属含有ガス、テトラエトキシシラン（TEOS）、1,3,5,7-Tetramethylcyclotetra-siloxaneなどのシリコン含有ガスを用いることができる。炭素を含む堆積膜は、形状制御が容易であるという利点を有する。また、タングステンやクロムなどの金属を含む堆積膜は、高い遮光性を得ることができるという利点を有する。
エネルギービームとしては、側面欠陥部除去部に局所的に堆積膜を形成することができるものであれば特に限定されないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な側面欠陥部除去部にも対応できるからである。中でも、ダメージを低減できることから、ＥＢが好適である。
【００３９】
堆積膜を形成する際、側面欠陥部除去部に対して同等の大きさで堆積膜を形成してもよく、側面欠陥部除去部に対して堆積膜を大きく形成してもよく、側面欠陥部除去部に対して堆積膜を小さく形成してもよい。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部除去部に対して堆積膜が大きく形成されるように設定することが好ましい。
また、堆積膜を形成する際、側面欠陥部に対して同等の大きさで堆積膜を形成してもよく、側面欠陥部に対して堆積膜を大きく形成してもよく、側面欠陥部に対して堆積膜を小さく形成してもよい。例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を大きく除去した場合であって、図７（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部除去部１０ｂに対して同等の大きさで堆積膜８を形成した場合には、側面欠陥部１０ａに対して堆積膜８は大きく形成される。また、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように側面欠陥部１０ａに対して吸収層積層体７を小さく除去した場合であって、図８（ａ）、（ｂ）に例示するように側面欠陥部除去部１０ｂに対して同等の大きさで堆積膜８を形成した場合には、側面欠陥部１０ａに対して堆積膜８は小さく形成される。側面欠陥部を確実に補修するためには、側面欠陥部に対して堆積膜が大きく形成されるように設定することが好ましいが、側面欠陥部では第１吸収層は欠落しているものの第２吸収層は存在するので、側面欠陥部の位置を正確に検出するのが困難となる場合がある。そのため、側面欠陥部に対して堆積膜が小さく形成されることもある。このように側面欠陥部に対して堆積膜が小さく形成されている場合であっても、良好な転写特性を示す反射型マスクを得ることは可能である。
なお、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＦ−Ｆ線断面図であり、図７（ａ）および図８（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００４０】
堆積膜の厚みとしては、所望のＥＵＶの吸収率が得られる厚みであれば特に限定されるものではなく、堆積膜の組成や、後述するように多層膜と吸収層積層体との間にバッファ層が形成されている場合にはバッファ層の厚みなどに応じて適宜選択される。炭化水素系のガスを用いて堆積膜を形成する場合、堆積膜の厚みは、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができ、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内である。堆積膜の厚みが薄すぎると、所望のＥＵＶの吸収率を得ることが困難であり、堆積膜の厚みが厚すぎると、成膜に時間を要するからである。
【００４１】
（３）側面欠陥部を有する反射型マスク
本発明における補修工程に用いられる反射型マスクは、基板と、上記基板上に形成された多層膜と、上記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、上記吸収層積層体が上記多層膜上に形成された第１吸収層と上記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、上記吸収層積層体の側面にて上記第１吸収層が上記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有するものである。
以下、反射型マスクにおける各構成について説明する。
【００４２】
（ａ）側面欠陥部
本発明における反射型マスクの側面欠陥部は、吸収層積層体が垂直側面を有しておらず、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落しているものである。
【００４３】
側面欠陥部は、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落しているものであればよく、側面欠陥部の形成要因としては特に限定されるものではない。例えば、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように側面欠陥部１０ａが黒欠陥部２０の修正の際に形成されたものであってもよく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように側面欠陥部１０ａが反射型マスクブランクス１Ｃの製造時に付着または混入した異物２５に因るものであってもよく、図示しないが側面欠陥部が吸収層積層体（第１吸収層および第２吸収層）のパターニングの際に形成されたものであってもよい。中でも、側面欠陥部は黒欠陥部を修正する際に形成されたものであることが好ましい。黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることができるからである。また、本発明においては側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がなく、効率良く反射型マスクを製造することができるからである。
【００４４】
側面欠陥部の大きさとしては、特に限定されるものではなく、例えば、側面欠陥部の反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離は、１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。側面欠陥部の上記距離が短すぎるものは、側面欠陥部が存在していても転写特性に大きな影響を及ぼさない場合があり、側面欠陥部の上記距離が長すぎるものは、第１吸収層が欠落しているために第２吸収層の自己支持性が損なわれる場合がある。
なお、側面欠陥部の反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離とは、図９（ａ）、（ｂ）に示すような側面欠陥部１０ａの反射領域側の端部に対して垂直な方向の距離ｄをいう。側面欠陥部が黒欠陥部を修正する際に形成されたものである場合には、側面欠陥部１０ａの上記距離ｄは、サイドエッチング量とも称される。
なお、図９（ｂ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ線断面図であり、図９（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
【００４５】
（ｂ）吸収層積層体
本発明における反射型マスクに用いられる吸収層積層体は、多層膜上にパターン状に形成され、多層膜上に形成された第１吸収層と第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有するものであり、反射型マスクを用いたＥＵＶリソグラフィにおいてＥＵＶを吸収するものである。
【００４６】
第１吸収層の材料としては、ＥＵＶを吸収可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、Ｔａを主成分とする材料などのＴａまたはＴａ合金を含むＴａ系材料や、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料などのＣｒを含むＣｒ系材料が用いられる。さらに、ＷＮ、ＴｉＮ等も使用可能である。
【００４７】
第２吸収層の材料としては、ＥＵＶを吸収可能なものであれば特に限定されるものではない。例えば、第２吸収層は、上記第１吸収層の材料の酸化膜であってもよく、上記第１吸収層とは別に成膜されたものであってもよい。
中でも、第２吸収層の材料は、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクのＤＵＶによるパターン欠陥検査を容易にするために、検査光のＤＵＶに対する反射率が低いものであることが好ましい。このような第２吸収層の材料としては、例えば、上記Ｔａ系材料の酸化物や、Ｃｒ（クロム）、ＳｉＯ（酸化ケイ素）などが挙げられる。
【００４８】
本発明においては、上述したように側面欠陥部が黒欠陥修正工程にて形成されたものであることが好ましいことから、第２吸収層の材料は、上記第１吸収層の材料よりもエッチング速度が遅いものであることが特に好ましい。このような第２吸収層の材料としては、上記第１吸収層の材料に応じて適宜選択される。第１吸収層および第２吸収層の材料の好ましい組み合わせとしては、具体的に、第１吸収層が上記Ｔａ系材料を含有し、第２吸収層が上記Ｔａ系材料の酸化物を含有する場合などを挙げることができる。
【００４９】
第１吸収層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法などが用いられる。
【００５０】
第２吸収層の成膜方法としては、第１吸収層および第２吸収層の材料に応じて適宜選択される。例えば、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化物を含有する場合、第２吸収層は第１吸収層の材料の自然酸化膜であってもよく、第１吸収層表面を酸化して第２吸収層（酸化膜）を形成してもよく、第１吸収層成膜時と同じ原料を用い、酸素を導入しながら成膜して第２吸収層（酸化膜）を形成してもよい。具体的に、第１吸収層が上記Ｔａ系材料を含有し、第２吸収層が上記Ｔａ系材料の酸化物を含有する場合、ＴａまたはＴａ合金は非常に酸化されやすいことから、第２吸収層は第１吸収層の材料の自然酸化膜となり得る。また、第２吸収層が第１吸収層の材料の酸化物を含有しない場合、第２吸収層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法などが用いられる。
【００５１】
第１吸収層および第２吸収層をパターン状に形成する方法としては、通常、フォトリソグラフィ法が用いられる。具体的には、多層膜が形成された基板上に第１吸収層および第２吸収層を形成し、第２吸収層上にフォトレジスト層を形成し、フォトレジスト層をパターニングし、フォトレジストパターンをマスクとして第１吸収層および第２吸収層をエッチングし、残存するフォトレジストパターンを除去して、第１吸収層および第２吸収層をパターン状に形成する。フォトリソグラフィ法としては、一般的な方法を用いることができる。
【００５２】
（ｃ）多層膜
本発明における反射型マスクに用いられる多層膜は、基板上に形成されるものである。
多層膜の材料としては、一般的に反射型マスクの多層膜に使用されるものを用いることができ、中でも、ＥＵＶに対する反射率が極めて高い材料を用いることが好ましい。反射型マスク使用時においてコントラストを高めることができるからである。ＥＵＶを反射する多層膜としては、通常、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜が用いられる。また、特定の波長域で高い反射率が得られる多層膜として、例えば、Ｒｕ／Ｓｉの周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅの周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物の周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏの周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕの周期多層膜等も用いることができる。
【００５３】
多層膜を構成する各層の膜厚や、各層の積層数としては、使用する材料に応じて異なるものであり、適宜調整される。例えば、Ｍｏ／Ｓｉの周期多層膜としては、数ｎｍ程度の厚さのＭｏ膜とＳｉ膜とが４０層〜６０層ずつ積層された多層膜を用いることができる。
【００５４】
多層膜の厚みとしては、例えば２８０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度とすることができる。
多層膜の成膜方法としては、例えば、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などが用いられる。
【００５５】
（ｄ）キャッピング層
本発明に用いられる反射型マスクにおいては、多層膜と吸収層積層体との間にキャッピング層が形成されていてもよい。キャッピング層は、多層膜の酸化防止や、反射型マスクの洗浄時の保護のために設けられるものである。キャッピング層が形成されていることにより、多層膜の最表面がＳｉ膜やＭｏ膜である場合には、Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されるのを防ぐことができる。Ｓｉ膜やＭｏ膜が酸化されると、多層膜の反射率が低下するおそれがある。
【００５６】
キャッピング層の材料としては、上記機能を発現するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＳｉやＲｕ等が挙げられる。
また、キャッピング層の厚みとしては、例えば２ｎｍ〜１５ｎｍ程度とすることができる。
キャッピング層の成膜方法としては、スパッタリング法等を挙げることができる。
【００５７】
（ｅ）バッファ層
本発明に用いられる反射型マスクにおいては、多層膜と吸収層積層体との間にバッファ層が形成されていてもよい。バッファ層は、下層の多層膜に損傷を与えるのを防止するために設けられるものである。バッファ層が形成されていることにより、吸収層積層体をドライエッチング等の方法でパターンエッチングする際に、下層の多層膜がダメージを受けるのを防止することができる。
本発明において、多層膜上に上記キャッピング層が形成されている場合には、通常、多層膜上にキャッピング層およびバッファ層の順に積層される。
【００５８】
バッファ層の材料としては、耐エッチング性が高いものであればよく、通常、吸収層積層体とエッチング特性の異なる材料、すなわち吸収層積層体とのエッチング選択比が大きい材料が用いられる。バッファ層および吸収層積層体のエッチング選択比は５以上であることが好ましく、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは２０以上である。さらに、バッファ層の材料としては、低応力で、平滑性に優れた材料であることが好ましい。特にバッファ層の平滑性は、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましい。このような観点から、バッファ層の材料は、微結晶またはアモルファス構造であることが好ましい。
このようなバッファ層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ、ＣｒＮ等が挙げられる。
【００５９】
また、バッファ層の厚みとしては、例えば５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
バッファ層の成膜方法としては、例えば、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法などが挙げられる。ＳｉＯ2を用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＳｉＯ2ターゲットを用いてＡｒガス雰囲気下で、多層膜上にＳｉＯ2を成膜するのが好ましい。
【００６０】
（ｆ）基板
本発明における反射型マスクに用いられる基板としては、一般的に反射型マスクの基板に使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス基板や金属基板を使用することができる。中でも、ガラス基板が好ましく用いられる。ガラス基板は、良好な平滑性および平坦度が得られるので、特に反射型マスク用基板として好適である。ガラス基板の材料としては、例えば、石英ガラス、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス等）、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。また、金属基板の材料としては、例えば、シリコン、Ｆｅ−Ｎｉ系のインバー合金等が挙げられる。
【００６１】
基板は、反射型マスクの高反射率および転写精度を得るために、平滑性が０．２ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましく、また平坦度が１００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。また、平坦度は、ＴＩＲ(Total Indicated Reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。この値は、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。また、上記平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性であり、上記平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度である。
【００６２】
また、基板の厚みとしては、例えば６ｍｍ〜７ｍｍ程度とすることができる。
【００６３】
２．黒欠陥修正工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記補修工程前に、上記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する上記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有することが好ましい。上述したように、黒欠陥部を修正する際にはサイドエッチングが発生しやすいため、歩留まり低下の原因となるが、本発明を適用することにより歩留まりを高めることができるからである。また、本発明においてはサイドエッチングのような側面欠陥部を補修することができるため、従来のように長時間を要してサイドエッチングが生じないように黒欠陥部の修正を行う必要がなく、効率良く反射型マスクを製造することができるからである。
【００６４】
黒欠陥部に位置する吸収層積層体を除去する方法としては、エネルギービームを照射することで吸収層積層体を局所的にエッチングすることができる方法であれば特に限定されるものではない。中でも、黒欠陥部に位置する吸収層積層体にアシストガスを供給しながらエネルギービームを照射することにより、吸収層積層体をガスアシストエッチングする方法が好ましく用いられる。エネルギービームのみを用いる場合に比較して、吸収層積層体を良好にエッチングすることができるからである。また、ガスアシストエッチングではサイドエッチングが発生しやすいため、本発明を適用するのが好ましい。
【００６５】
エネルギービームとしては、黒欠陥部に位置する吸収層積層体を局所的にエッチングできるものであれば特に限定されるものではないが、ＦＩＢまたはＥＢが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な黒欠陥部にも対応できるからである。
【００６６】
３．側面欠陥部検査工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記補修工程前に、上記反射型マスクの上記側面欠陥部を検査する側面欠陥部検査工程を有することが好ましい。上記黒欠陥修正工程が行われる場合には、上記黒欠陥修正工程後に、側面欠陥部検査工程が行われる。
【００６７】
側面欠陥部の検査方法としては、吸収層積層体の側面にて第１吸収層が第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を検出できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、電子顕微鏡を用いる方法が挙げられる。
【００６８】
４．その他の工程
本発明の反射型マスクの製造方法は、上記の補修工程、黒欠陥修正工程、および側面欠陥部検査工程の他に、反射型マスクブランクスを準備する準備工程、吸収層をパターニングする吸収層パターニング工程などを有していてもよい。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７０】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］
（１）シミュレーション１
本発明の効果をシミュレーションにより詳しく検証した。シミュレータは、Panoramic Technology社製EM-Suiteを使用した。またシミュレーションは、実際のＥＵＶマスク構造およびＥＵＶ転写装置の光学系をモデルに実施した。
ＥＵＶマスクの構造は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、酸化珪素からなる基板２上に、モリブデンおよび珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜３と、珪素からなるキャッピング層４（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層４上に、線幅２２５ｎｍのラインパターンの吸収層積層体７（窒化タンタルからなる第１吸収層５およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層６）（膜厚５１ｎｍ）が形成された構造とした。さらに、側面欠陥部１０ａ（サイドエッチング発生箇所）として、サイドエッチング量３１を０〜１００ｎｍの範囲で変化させた。なお、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＨ−Ｈ線断面図であり、図１０（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。
転写条件は、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴ（Small Field Exposure Tool）の光学系に設定し、ＮＡ＝０．３、σ＝０．３／０．７（inner/outer）とした。転写寸法は、ウェハ上へ５分の１縮小露光した光学像から寸法を算出した。
【００７１】
図１１にサイドエッチング量３１と転写寸法のズレ量との関係を示す。なお、吸収層積層体７の線幅は２２５ｎｍであり、縮小倍率は５分の１であるので、図１１において転写寸法のズレ量＝０ｎｍは転写寸法＝４５ｎｍを表す。図１１から読み取ると、サイドエッチング量３１が３０ｎｍ以上となると転写寸法が５％変動することが予想される。そのため、３０ｎｍ以上のサイドエッチングが発生した場合にはＥＵＶ転写特性の回復が必要となる。
【００７２】
（２）シミュレーション２
次に、本発明における補修工程がＥＵＶ転写特性の回復に有効であることをシミュレーションにより検証した。
シミュレーションに使用した堆積膜の位置と形状は、図１０（ａ）、（ｂ）および図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、側面欠陥部１０ａ（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体７を除去し、吸収層積層体７が除去された側面欠陥部除去部１０ｂに矩形の堆積膜８を形成したモデルで検証した。なお、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線断面図であり、図１２（ａ）において多層膜およびキャッピング層は省略されている。ＥＵＶマスクのその他の構造は、上記の図１０（ａ）、（ｂ）に示すＥＵＶマスクの構造と同様とした。
シミュレーション条件は上記シミュレーション１と同様とした。堆積膜８は炭化水素として光学定数を指定した。
【００７３】
図１３に、サイドエッチング量３１を３０ｎｍ，５０ｎｍ，７５ｎｍ，１００ｎｍとした条件における、堆積膜厚と転写寸法のズレ量との関係を示す。なお、吸収層積層体７の線幅は２２５ｎｍであり、縮小倍率は５分の１であるので、図１３において転写寸法のズレ量＝０ｎｍは転写寸法＝４５ｎｍを表す。
シミュレーションの結果、サイドエッチング量毎に堆積膜を適切な膜厚で形成することで、転写寸法のズレ量はゼロ、つまり正常部と同等な転写寸法に近づき、本発明における補修工程が側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）のＥＵＶ転写特性の回復に有効であることが確認された。
シミュレーション結果によると、サイドエッチング量が５０ｎｍ発生した場合は、堆積膜を３０ｎｍ程度堆積することでＥＵＶ転写寸法のズレ量を５％以内とすることができる。同様に、サイドエッチング量が１００ｎｍ発生した場合は、堆積膜を４０ｎｍ程度、望ましくは５０ｎｍ程度堆積することで、ＥＵＶ転写寸法のズレ量を５％以内とすることができる。なお、シミュレーションでは堆積膜として炭化水素を想定したが、より遮光能力の高いタングステンやクロムなどの金属含有膜であってもよい。
【００７４】
［実施例２］
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜と、珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層上に吸収層積層体（窒化タンタルからなる第１吸収層およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層）（膜厚５１ｎｍ）がパターン状に形成された反射型マスクを準備した。第１吸収層および第２吸収層のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインパターンであり、黒欠陥部として幅１００ｎｍ、長さ３００ｎｍサイズのラインが膨らんだ黒欠陥部を形成した。
次に、黒欠陥部に、フッ化キセノンからなるエッチング用ガスを導入しながらＦＩＢを照射するガスアシストエッチングにより、黒欠陥部をエッチング除去した。ＦＩＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製フォトマスク修正用ＦＩＢ装置ＳＩＲ７（ガリウムイオン、加速電圧１５ｋＶ）を使用した。黒欠陥部修正箇所を電子顕微鏡で観察したところ、吸収層積層体にサイドエッチングが発生していることが確認された。このとき、サイドエッチング量は１００ｎｍであった。
次に、上記ＦＩＢ装置を用いて、エッチングガスを導入しながらＦＩＢを照射することで、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）にある吸収層積層体を除去した。
次いで、上記ＦＩＢ装置を用いて、吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に、原料ガスを導入しながらＦＩＢを照射することで、堆積膜を形成した。このとき、原料ガスにはフェナントレンを使用した。上記実施例１で算出したとおり、堆積膜を５０ｎｍの膜厚で堆積した。
【００７５】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００７６】
［実施例３］
黒欠陥部の修正、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体の除去、および堆積膜の形成において、ＦＩＢに替えてＥＢを利用したこと以外は、実施例２と同様にした。
ＥＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用した。このとき、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとし、原料ガスにはフェナントレンを使用した。
【００７７】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００７８】
［実施例４］
黒欠陥部の修正においてＦＩＢを利用し、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体の除去においてＦＩＢに替えて走査型プローブ顕微鏡の探針を利用し、堆積膜の形成においてＦＩＢに替えてＥＢを利用したこと以外は、実施例２と同様にした。
走査型プローブ顕微鏡には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製マスク欠陥修正装置ＳＰＭ６３００を使用した。
ＥＢ装置には、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＦＩＢ−ＳＥＭダブルビーム装置ＸＶｉｓｉｏｎ２００を使用した。このとき、ＥＢの加速電圧は１ｋｅＶとし、原料ガスにはフェナントレンを使用した。
【００７９】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【００８０】
［実施例５］
まず、酸化珪素からなる基板上に、モリブデンと珪素（膜厚２．８ｎｍ／４．２ｎｍ）の４０対からなる多層膜と、珪素からなるキャッピング層（膜厚１１ｎｍ）とが順に積層され、キャッピング層上に吸収層積層体（窒化タンタルからなる第１吸収層およびタンタルの酸化物からなる第２吸収層）（膜厚５１ｎｍ）がパターン状に形成された反射型マスクを準備した。第１吸収層および第２吸収層のパターンは、線幅２２５ｎｍのラインパターンである。
反射型マスクを、（株）ニューフレアテクノロジー社製、マスクパターン欠陥検査装置ＮＰＩ−６０００ＥＵＶαを使用してパターン欠陥検査を行ったところ、線幅２２５ｎｍのラインパターンに欠陥が検出された。この欠陥を電子顕微鏡で観察したところ、吸収層積層体に幅７５ｎｍ、長さ７５ｎｍのサイドエッチングが確認された。
次に、実施例２と同様にして、側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）にある吸収層積層体を除去し、堆積膜を形成した。この際、フェナントレンを原料ガスとしてＦＩＢを照射することで、膜厚５０ｎｍの堆積膜を形成した。
【００８１】
側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所を含むラインパターンを、キヤノン（株）社製ＥＵＶ露光装置ＳＦＥＴを使用して、ウェハ上に塗布したレジストへ５分の１縮小転写した。次に、レジストを現像することでレジストパターンを得た。
このレジストパターンを（株）日立ハイテクノロジーズ社製ＳＥＭ型寸法測定機（ＣＧ４０００）にて観察することで、補修箇所の転写特性評価を行った。側面欠陥部（サイドエッチング発生箇所）に位置する吸収層積層体を除去して、堆積膜を形成した箇所は、正常なパターンと同等のレジストパターンが形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
【符号の説明】
【００８２】
１Ａ，１Ｂ … 反射型マスク
１Ｃ … 反射型マスクブランクス
２ … 基板
３ … 多層膜
４ … キャッピング層
５ … 第１吸収層
６ … 第２吸収層
７ … 吸収層積層体
８ … 堆積膜
１０ａ … 側面欠陥部
１０ｂ … 側面欠陥部除去部
１１ … 走査型プローブ顕微鏡の探針
１２ … 原料ガス
１３ … ＦＩＢまたはＥＢ
２０ … 黒欠陥部
２１ … アシストガス
２２ … ＦＩＢまたはＥＢ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された多層膜と、前記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、前記吸収層積層体が前記多層膜上に形成された第１吸収層と前記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、前記吸収層積層体の側面にて前記第１吸収層が前記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、前記側面欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、
前記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程と
を有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項２】
前記補修工程前に、前記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有し、前記側面欠陥部が前記黒欠陥修正工程にて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項３】
前記側面欠陥部除去工程では、走査型プローブ顕微鏡の探針で、前記側面欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された多層膜と、前記多層膜上にパターン状に形成された吸収層積層体とを有し、前記吸収層積層体が前記多層膜上に形成された第１吸収層と前記第１吸収層上に形成された第２吸収層とを有し、前記吸収層積層体の側面にて前記第１吸収層が前記第２吸収層よりも欠落している側面欠陥部を有する反射型マスクの、前記側面欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去する側面欠陥部除去工程と、
前記吸収層積層体が除去された側面欠陥部除去部に堆積膜を形成する堆積膜形成工程と
を有する補修工程を備えることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項２】
前記補修工程前に、前記吸収層積層体の余剰に起因する黒欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去する黒欠陥修正工程を有し、前記側面欠陥部が前記黒欠陥修正工程にて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項３】
前記側面欠陥部除去工程では、走査型プローブ顕微鏡の探針で、前記側面欠陥部に位置する前記吸収層積層体を除去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射型マスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２３８８０１（Ｐ２０１１−２３８８０１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９６０７（Ｐ２０１０−１０９６０７）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代半導体材料・プロセス基板（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代半導体材料・プロセス基板（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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