(57)【要約】【課題】比較的薄い膜厚で反射率の選択性の広さ（自由度）と、洗浄液耐性の高さを持つと同時に、エッチングしやすいハーフトーン膜の材料とその構造を選定したハーフトーン型ＥＵＶマスク、ハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法、ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク及びパターン転写方法を提供する。【解決手段】基板と、基板上に形成された高反射部と、高反射部上に形成され、パターニングされた低反射部と、を備え、低反射部は、Ｔａ（タンタル）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層が積層されたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスク。【選択図】図２
2010080659.tif 000002
【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高反射部と、
前記高反射部上に形成され、パターニングされた低反射部と、を備え、
前記低反射部は、Ｔａ（タンタル）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層が積層されたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項２】
前記低反射部の前記第１の層または前記第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を有することを特徴とする請求項１に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成された高反射部と、
前記高反射部上に形成され、パターニングされた低反射部と、を備え、
前記低反射部は、Ｃｒ（クロム）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層が積層されたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項４】
前記低反射部の前記第１の層または前記第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を有することを特徴とする請求項３に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項５】
前記低反射部の最上層は、Ｓｉ（シリコン）とＮ（窒素）とを含む層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項６】
前記低反射部からの反射光は、前記高反射部からの反射光に対して４％以上１５％以下の反射率であり、前記高反射部からの反射光に対して１７５度〜１８５度の位相差を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスク。
【請求項７】
基板を準備し、
前記基板上に高反射部を形成し、
前記高反射部上にＴａ（タンタル）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層を積層して低反射部を形成し、
前記低反射部をパターニングすることを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法。
【請求項８】
前記低反射部の前記第１の層または前記第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を含むことを特徴とする請求項７に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法。
【請求項９】
基板を準備し、
前記基板上に高反射部を形成し、
前記高反射部上にＣｒ（クロム）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層を積層して低反射部を形成し、
前記低反射部をパターニングすることを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記低反射部の前記第１の層または前記第２の層は、Ｎ（窒素）またはＯ（酸素）を含むことを特徴とする請求項９に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記低反射部の最上層は、Ｓｉ（シリコン）とＮ（窒素）とを含む層であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至６のいずれか一に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクを、前記低反射部のパターニングにより作製するために、前記基板上に形成された前記高反射部と、前記高反射部上の全面に形成された前記低反射部と、を備えたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクを露光装置に設置し、
前記ハーフトーン型ＥＵＶマスクを介して反射したＥＵＶを選択的に照射してパターン形成を行なうことを特徴とするパターン転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハーフトーン型ＥＵＶマスク、ハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法、ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク及びパターン転写方法に関する。特に、半導体製造プロセス中の、波長１０ｎｍ〜１５ｎｍ程度のいわゆる極端紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ、以下、「ＥＵＶ」と略記する。）を用いたフォトリソグラフィ工程で使用されるハーフトーン型ＥＵＶマスク、ハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法、ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク及びパターン転写方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化は年々進んでおり、それに伴いフォトリソグラフィ技術に使用される光も短波長化が進んでいる。近況としては、これまで光源として使用されてきたＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）に移行している。また、ＡｒＦエキシマレーザを使用する液浸露光法の研究が近年活発に行われており、３２ｎｍ以下の線幅を目標とする動きもある。
【０００３】
ＡｒＦエキシマレーザを使用する液浸露光法もその研究が進んでいるとはいえ、その実現可能性は不鮮明である。このような背景から、エキシマレーザよりも波長が一桁以上短い（１０ｎｍ〜１５ｎｍ）ＥＵＶ光を用いた、ＥＵＶリソグラフィの研究開発が進められている。
【０００４】
ＥＵＶ露光では、上述のように波長が短いため、物質の屈折率がほとんど真空の値に近く、材料間の光吸収の差も小さい。このため、ＥＵＶ波長領域では従来の透過型の屈折光学系が作れず、反射光学系となり、マスクも反射型マスクとなる。これまで開発されてきた一般的なＥＵＶマスクは、Ｓｉウェハやガラス基板上に、例えばＭｏとＳｉからなる２層膜を４０対ほど積層した多層膜、及び多層膜を保護するキャッピング膜を高反射領域とし、その上に低反射領域として吸収膜及び緩衝膜のパターンを形成した構造であった。緩衝膜は、吸収膜のパターニングや欠陥修正の際に、キャッピング膜や多層膜へのダメージを軽減する役割を果たす。
【０００５】
以上のようなＥＵＶマスクにおいて、低反射領域を形成するために主要な機能を有するのは、ＥＵＶ光を吸収する吸収膜である。吸収膜部は、通常、パターン欠陥検査時のコントラストを確保するために、欠陥検査光である遠紫外線（Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ、以下、「ＤＵＶ」と略記する。）光に対して、低反射率となるよう設計される。低反射率とするための方法は、いわゆる薄膜干渉を利用した反射防止（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、以下、「ＡＲ」と略記する。）効果を使うことであり、従って、吸収膜は通常２層以上の構成となり、その最上層にはＤＵＶ光に対して透明性の膜がＡＲ膜として形成される。
【０００６】
一方、ＥＵＶ光に対する低反射領域を形成するためにＥＵＶ光を吸収するという、主要な機能を有するのは、吸収膜の中でもＡＲ膜を除いた吸収膜の部分である。この部分の吸収膜は付加機能を持たせるために、３層以上の積層構造からなる場合もあるが、本発明の目的と本質的な関係はないので、以下、吸収膜は２層までとして論じる。
【０００７】
一方で、光の短波長化とは別に、位相シフトマスクを利用した解像度向上技術が提案されている。位相シフトマスクは、マスクパターンの透過部を、隣接する透過部とは異なる物質若しくは形状とすることにより、それらを透過した光に１８０度の位相差を与えるものである。従って両透過部の間の領域では、１８０度位相の異なる透過回折光同士が打ち消し合い、光強度が極めて小さくなって、マスクコントラストが向上し、結果的に転写時の焦点深度が拡大するとともに転写精度が向上する。尚、位相差は原理上１８０度が最良であるが、実質的に１７５度〜１８５度程度であれば、解像度向上効果は得られる。
【０００８】
位相シフトマスクの一種であるハーフトーン型は、マスクパターンを構成する材料として、露光光に対する半透過性の薄膜を用い、透過率を数％程度（通常は基板透過光に対して４％〜１５％程度）まで減衰させつつ、通常の基板透過光と１７５度〜１８５度程度の位相差を与えることで、パターンエッジ部の解像度を向上させ、転写精度を向上させる位相シフトマスクである。
【０００９】
ここで、ハーフトーン型位相シフトマスクにおける、透過率の適正範囲について説明する。従来のエキシマレーザ用のハーフトーン型マスクでは、露光波長である紫外線に対して、ハーフトーン膜の透過率が一般的には４％以上１５％以下という光学条件を満足することが望ましい。この理由として、まず露光波長でのハーフトーン膜の透過率が４％未満だと、隣接した透過パターン部を透過した光の回折光が重なり合ったとき、打ち消しあい効果が小さくなる。また、透過率が１５％を超えると、露光条件によってはレジストの解像限界を越えてしまい、ハーフトーン膜を光が透過した領域に余分なパターンができてしまうからである。
【００１０】
ＥＵＶ露光は反射光学系を用い、ＮＡ（開口数）が小さいうえに、波長が短いため、特有の課題として、ミラーやマスクの表面凹凸の影響を受けやすく、目標とする微細な線幅を精度良く解像することは容易ではない。このため、従来のエキシマレーザ露光等で用いられているハーフトーン型マスクの原理を、反射光学系を用いたＥＵＶ露光においても適用可能とするハーフトーン型ＥＵＶマスクの技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
ＥＵＶマスクのような反射型マスクにおいても、位相シフト効果による解像度向上の原理は同じであるので、上記の「透過率」が「反射率」に置き換わるだけで、その適正値はほとんど同じであると考えられる。すなわち高反射領域に対する低反射領域の反射率は４％以上１５％以下であることが望ましい。
【００１２】
ハーフトーン型ＥＵＶマスクの使用は、原理的にはＥＵＶリソグラフィにおいて、解像性を向上させる、有効な手段である。しかし、ハーフトーン型ＥＵＶマスクにおいても最適な反射率は、露光条件や転写するパターンに依存し、一定値に決めることは難しい。また一般的に、ハーフトーン型ＥＵＶマスクを含むフォトマスクは、その作製プロセスにおいても、露光での使用期間においても度重なる、酸やアルカリ等を用いた洗浄液にさらされる。
【００１３】
さらに、ＥＵＶ露光は反射露光であるために、入射光は垂直ではなく、やや斜め（通常６°程度）方向から入射し、ＥＵＶマスクで反射光となる。ＥＵＶマスクにおいて、パターンとして加工されるのは吸収膜（以下、ハーフトーン膜と呼ぶ場合がある）と緩衝膜の部分であるが、斜めからＥＵＶ光が入射するために、パターンの影が生じる。従って、入射方向とパターンの配置方向によっては、反射光で形成する、ウェハ上の転写レジストパターンに、本来のパターン位置からのずれが生じる。これを射影効果（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ  Ｅｆｆｅｃｔ）と呼び、ＥＵＶ露光の課題となっている。
【００１４】
射影効果を低減するには、影の長さを小さくすることであり、そのためにはパターンの高さをなるべく低くすればよい。しかるに、通常緩衝膜は比較的薄く、ハーフトーン膜のパターニングや欠陥修正の際のキャッピング膜や多層膜へのダメージの軽減という必要特性から選択されるので、パターンの高さを低くするには、ハーフトーン膜をなるべく薄くする必要がある。
【００１５】
以上のことから、ハーフトーン型ＥＵＶマスクにおいては、なるべく薄い膜厚で、位相差１７５度〜１８５度における、反射率の選択性の広さ（自由度）をもつと同時に、洗浄液耐性が高く、しかもエッチングしやすい膜が要求されるが、これらの条件を満たす好適な膜材料とその膜構造は提案されていなかった。
【特許文献１】特開２００６−２２８７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、比較的薄い膜厚で反射率の選択性の広さ（自由度）と、洗浄液耐性の高さを持つと同時に、エッチングしやすいハーフトーン膜の材料とその構造を選定したハーフトーン型ＥＵＶマスク、ハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法、ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク及びパターン転写方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、上記課題を解決するため、ＥＵＶ露光による転写解像性を向上するために従来のエキシマレーザ露光等で用いられているハーフトーン型マスクの原理を、ＥＵＶ露光においても適用可能とする吸収膜（ハーフトーン膜）の種類と、その構造と反射率とについて、検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１８】
本発明の請求項１に係る発明は、基板と、基板上に形成された高反射部と、高反射部上に形成され、パターニングされた低反射部と、を備え、低反射部は、Ｔａ（タンタル）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層が積層されたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００１９】
本発明の請求項２に係る発明は、低反射部の第１の層または第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を有することを特徴とする請求項１に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００２０】
本発明の請求項３に係る発明は、基板と、基板上に形成された高反射部と、高反射部上に形成され、パターニングされた低反射部と、を備え、低反射部は、Ｃｒ（クロム）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層が積層されたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００２１】
本発明の請求項４に係る発明は、低反射部の第１の層または第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を有することを特徴とする請求項３に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００２２】
本発明の請求項５に係る発明は、低反射部の最上層は、Ｓｉ（シリコン）とＮ（窒素）とを含む層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００２３】
本発明の請求項６に係る発明は、低反射部からの反射光は、高反射部からの反射光に対して４％以上１５％以下の反射率であり、高反射部からの反射光に対して１７５度〜１８５度の位相差を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクとしたものである。
【００２４】
本発明の請求項７に係る発明は、基板を準備し、基板上に高反射部を形成し、高反射部上にＴａ（タンタル）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層を積層して低反射部を形成し、低反射部をパターニングすることを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法としたものである。
【００２５】
本発明の請求項８に係る発明は、低反射部の第１の層または第２の層は、Ｏ（酸素）またはＮ（窒素）を含むことを特徴とする請求項７に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法としたものである。
【００２６】
本発明の請求項９に係る発明は、基板を準備し、基板上に高反射部を形成し、高反射部上にＣｒ（クロム）を有する第１の層及びＲｕ（ルテニウム）を有する第２の層を積層して低反射部を形成し、低反射部をパターニングすることを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法としたものである。
【００２７】
本発明の請求項１０に係る発明は、低反射部の第１の層または第２の層は、Ｎ（窒素）またはＯ（酸素）を含むことを特徴とする請求項９に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法としたものである。
【００２８】
本発明の請求項１１に係る発明は、低反射部の最上層は、Ｓｉ（シリコン）とＮ（窒素）とを含む層であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法としたものである。
【００２９】
本発明の請求項１２に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか一に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクを、低反射部のパターニングにより作製するために、基板上に形成された高反射部と、高反射部上の全面に形成された低反射部と、を備えたことを特徴とするハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクとしたものである。
【００３０】
本発明の請求項１３に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のハーフトーン型ＥＵＶマスクを露光装置に設置し、ハーフトーン型ＥＵＶマスクを介して反射したＥＵＶを選択的に照射してパターン形成を行なうことを特徴とするパターン転写方法としたものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、比較的薄い膜厚で反射率の選択性の広さ（自由度）と、洗浄液耐性の高さを持つと同時に、エッチングしやすく従って加工精度が高くなる、ハーフトーン膜の材料とその構造を選定したハーフトーン型ＥＵＶマスク、ハーフトーン型ＥＵＶマスクの製造方法、ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク及びパターン転写方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態において重複する説明は省略する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００は、低熱膨張ガラス基板１０と、低熱膨張ガラス基板１０上に形成された高反射性を有する多層膜２０と、多層膜２０上に形成された多層膜２を保護するキャッピング膜３０と、キャッピング膜３０上に形成された緩衝膜４０と、緩衝膜４０上に形成された低反射性を有し多層構造を有する下層吸収膜５１、上層吸収膜５２及び反射防止用吸収膜５３を備えている。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態に係る低熱膨張ガラス基板１０としては、シリコン基板やチタンを添加とした低熱膨張ガラスを使用することができるが熱膨張率の小さい材料であればいずれでも構わない。
【００３５】
本発明の第１の実施の形態に係る多層膜２０としては、例えば、Ｍｏ（モリブデン）膜とＳｉ（シリコン）膜又はＭｏ膜とＢｅ（ベリリウム）膜を交互に、例えば４０対成膜してなる積層体を用いることができる。多層膜２０にＭｏ膜とＳｉ膜とを用いた場合、１層ずつの膜厚は、例えばＭｏ膜が２．８ｎｍ、Ｓｉ膜が４．２ｎｍである。キャッピング膜３０としては、例えば厚さ１１ｎｍのＳｉ膜を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態に係る緩衝膜４０としては、下層吸収膜５１、上層吸収膜５２、反射防止用吸収膜５３のパターンを形成する際に行われるドライエッチングに対して耐性を有する材質で形成されている。より具体的には、下層吸収膜５１をエッチングする際に、キャッピング膜３０へのダメージを防ぐエッチングストッパーとして機能するもので、ＣｒＮ膜等で形成することができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。なお、下層吸収膜５１、上層吸収膜５２、反射防止用吸収膜５３については後述する。
【００３７】
図２は、本発明の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク２００を示す概略断面図である。図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク２００は、低熱膨張ガラス基板１０と、低熱膨張ガラス基板１０上に形成された高反射性を有する多層膜２０と、多層膜２０上に形成された多層膜２０を保護するキャッピング膜３０と、キャッピング膜３０上に選択的に形成された緩衝膜パターン４１と、緩衝膜パターン４１上に選択的に形成された下層吸収膜パターン５４と、下層吸収膜パターン５４上に選択的に形成された上層吸収膜パターン５５と、上層吸収膜パターン５５上に選択的に形成された反射防止用吸収膜パターン５６とを備えている。ここで、反射防止用吸収膜パターン５６の反射防止性とは、遠紫外線（ＤＵＶ）光による欠陥検査を可能にするために、いわゆる薄膜干渉を利用してＤＵＶ光に対する反射防止（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、以下、「ＡＲ」と略記する。）効果を用いることである。一方、露光光であるＥＵＶ光に対する低反射領域を形成するために、ＥＵＶ光を吸収する機能を有するのは主として下層吸収膜パターン５４と上層吸収膜パターン５５である。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３００を示す概略断面図である。図３に示す、本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３００は、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００との違いである兼用膜３４を備えている。なお、兼用膜３４以外の説明は、第１の実施の形態と重複するために省略する。
【００３９】
兼用膜３４は下層吸収膜５１と多層膜２０との間に備え、第１の実施の形態に示している多層膜２０を保護するためのキャッピング膜３０と緩衝膜４０との両方の役割を果たすことができる。このような兼用膜３４の材料としては、例えばＲｕを用いることができるが本発明ではこれに限定されるわけではない。
【００４０】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク４００を示す概略断面図である。図４に示す、本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク４００は、図２に示す、第１の実施の形態に示すハーフトーン型ＥＵＶマスク２００との違いである兼用膜３４を下層吸収膜パターン５４と多層膜２０との間に備えている。それぞれの材料の説明は第１の実施の形態と重複するために省略する。
【００４１】
図２及び図４に示す、本発明の第１及び第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク２００及び４００の下層吸収膜パターン５４及び上層吸収膜パターン５５は、主として入射光６０を減衰させる膜として、また、反射防止用吸収膜のパターン５６は、主として検査用ＤＵＶ光に対するＡＲ膜として機能する。また、図２に示す本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク２００では、吸収膜パターン（下層吸収膜パターン５４、上層吸収膜パターン５５及び反射防止用吸収膜パターン５６）に加えて、緩衝膜パターン４１が、高反射光７０と低反射光８０との間の位相差を生ぜしめる膜として機能する。
【００４２】
本発明の第１及び第２の別の実施の形態においては、低反射光８０が高反射光７０に対して、１７５度〜１８５度の位相差を有しており、さらに下層吸収膜５１及び上層吸収膜５２を構成する主要な元素が各々、ＴａとＲｕ、またはＴａとＲｕ＋酸素、またはＴａ＋窒素とＲｕ、またはＴａ＋窒素とＲｕ＋酸素、またはＣｒ＋窒素とＲｕ、またはＣｒ＋窒素とＲｕ＋酸素からなっている。ここで「主要な」とは、各々９０％以上の組成比を占めるものとする。
【００４３】
以下、本発明の第１及び第２の実施の形態で規定する下層吸収膜５１及び上層吸収膜５２の構成元素の選択について説明する。ここで、下層吸収膜５１及び上層吸収膜５２のことを「吸収膜」または「ハーフトーン膜」という場合がある。
【００４４】
ハーフトーン型ＥＵＶマスクにおいて、適正な反射率である４％以上１５％以下を得るためには、従来のバイナリ型ＥＵＶマスクにおける吸収膜、代表的には、ＴａＮ、ＴａＳｉ、ＴａＢＮよりも、透明性のある吸収膜（ハーフトーン膜）を用いる必要がある。単に透明性を上げるだけであれば、吸収膜の膜厚を薄くすればいいが、膜厚が薄くなると、高反射光と１７５度〜１８５度の位相差を得ることが難しくなる。薄くなっても位相差を確保するためには、できるだけ露光波長における屈折率が小さい（真空部＝１から遠い）膜材料を用いる必要がある。
【００４５】
図５は、ＥＵＶ露光波長（１３．５ｎｍ）における、各材料の光学定数を示し、横軸が屈折率：ｎ、縦軸が消衰係数：ｋとしてプロットしたものである。透明性が高く、屈折率が小さい材料としては、Ｍｏが代表的であるが、Ｍｏは洗浄液などの薬液耐性が弱く、また多層膜２０の材料として使われることからも分るように、透明性が高すぎるため、単体としては、吸収膜材料に適さない。
【００４６】
図５に示すように、ＲｕはＥＵＶ波長で屈折率の小さい材料であり、酸やアルカリの洗浄液に対する耐性も高いので、ＥＵＶマスクのハーフトーン膜材料の候補となりうる材料である。一方で、屈折率が小さい分、位相差１８０°を得るための膜厚を薄くできるが、膜厚が薄い分だけ透明性が上がり、反射率がハーフトーン型ＥＵＶマスクとして適正な値よりも過剰に高くなる。
【００４７】
そこで、ＲｕのＥＵＶ光に対する透明性を下げ、ハーフトーンマスクとして適正な反射率を得るには、通常吸収膜として使われているＴａ系薄膜やＣｒ系薄膜との化合物薄膜を用いればよい。Ｔａ系薄膜は従来からＸ線マスク、Ｃｒ系薄膜は透過型フォトマスク材料として使われており、薬液耐性も問題がないので、マスク製造ラインへの適合性の意味からも好適である。
【００４８】
しかしながら、Ｒｕ系薄膜は、Ｔａ系薄膜の一般的なエッチングガスであるハロゲン系ガス（フッ素系、塩素系）に対してはエッチングレートが小さい。このため、比較的蒸気圧の高いＲｕＯ４の形で揮発させるために、酸素（Ｏ２）を主体としたドライエッチングガスが利用される。一方、Ｔａ系薄膜は、酸素ガス対してはエッチングレートが小さい。以上により、Ｒｕ系薄膜とＴａ系薄膜との化合物薄膜に対しては、ハロゲンガスに酸素ガスを混合したガスを用いることが考えられる。
【００４９】
図６（ａ）は、代表的なフォトレジストであるＯＦＰＲ（東京応化製）に対する、ＴａとＲｕとを主成分とする化合物薄膜、ＴａＮ：ＲｕＮ＝１：１及びＴａＮ：ＲｕＮ＝３：１のドライエッチングレート比（選択比）を測定したデータである。装置は、一般的なドライエッチング装置である、平行平板型ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置を用いている。図６（ａ）では、代表的なハロゲンガスであるＣＦ４ガスの、酸素ガスに対する混合比（％）を横軸とし、フォトレジストとの選択比を縦軸としている。図６（ａ）から分るように、ＣＦ４混合比を変化させても、フォトレジストの選択比は０．１以下と極めて低い。このように、Ｒｕ系薄膜とＴａ系薄膜との化合物薄膜を形成しても、十分な線幅精度を有するハーフトーン型ＥＵＶマスクを製造できるようなドライエッチングプロセスを確立することは容易ではない。この関係は、Ｒｕ系薄膜とＣｒ系薄膜との組合せにおいても同様である。
【００５０】
そこで、別の選択として、Ｔａ系薄膜とＲｕ系薄膜とを別々の層とすることが考えられる。ここで、Ｔａ系薄膜については、従来のバイナリ型ＥＵＶマスクと同じように、ハロゲン系ガスによって実用的なエッチングレートを確保できる。図６（ｂ）は、代表的なハロゲンガスであるＣＦ４ガスの、酸素ガスに対する混合比（％）を横軸とし、エッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を縦軸としている。図６（ｂ）は、Ｒｕ系薄膜である、Ｒｕ、ＲｕＯ、ＲｕＮのエッチングレートを、図６（ａ）の場合と同じ条件で測定したデータである。このように、酸素ガスのみ、若しくは酸素にハロゲンガスを適量添加した条件によって、Ｒｕ系薄膜のエッチングは可能である。さらに、ＲｕＯ膜のエッチングレートは、Ｒｕ膜、ＲｕＮ膜のそれよりも約２倍大きくなっており、好ましいことが分る。
【００５１】
次に、本発明の第１及び第２の実施の形態で規定する下層吸収膜５１、上層吸収膜５２及び反射防止用吸収膜５３の構成元素と反射率範囲について、反射率と位相差との計算により検討した結果に基づいて説明する。
【００５２】
一般に、薄膜の透過率、反射率及びパターニングした結果生じる位相差は、基板と薄膜との光学定数（屈折率：ｎ、消衰係数：ｋ）、薄膜の膜厚、使用する光の波長が決まれば、一意に定まり、光学理論により計算で求めることができる（詳細は、例えば、応用物理工学選書３、吉田貞史「薄膜」、培風館、１９９０を参照）。多層膜２０についても同様である。
【００５３】
図７には、計算で用いた材料の、ＥＵＶ露光で典型的な波長１３．５ｎｍおける光学定数を示す。この中で、ＴａＳｉは、ＴａにＳｉを数％程度添加した膜である。
【００５４】
図７の結果を用いて、図２及び図４のハーフトーン型ＥＵＶマスク構造における、露光波長（１３．５ｎｍ）での位相差と反射率（高反射部に対する相対反射率）とを計算した例を、それぞれ図８、図９に示す。尚、反射防止用吸収膜５３には、ＴａＳｉＯ膜などが用いられるが、ここでは成膜の容易さ（Ｓｉをターゲットとし、ＡｒとＮ２の混合ガスによるスパッタリング法を用いて成膜可能）からＳｉＮ膜とした。反射防止用吸収膜５３の膜厚は、各々の上層吸収膜５２及び下層吸収膜５１を積層したときに、欠陥検査波長２５７ｎｍと１９９ｎｍとで低反射を実現する膜厚であるほぼ１６ｎｍとした。
【００５５】
図８及び図９の計算において、多層膜２０を構成するＭｏとＳｉとの膜厚はそれぞれ、２．８ｎｍ、４．２ｎｍとし、多層膜２０はＭｏ／Ｓｉの４０対とした。また、緩衝膜４０として使用する場合のＣｒＮ膜、キャッピング膜３０若しくは兼用膜３４として使用する場合のＳｉ膜、兼用膜３４として使用する場合のＲｕ膜の膜厚はそれぞれ、従来のバイナリ型ＥＵＶマスクで使用されている、１０ｎｍ、１１ｎｍ、２．５ｎｍとした。
【００５６】
図８、図９より、それぞれの構造のハーフトーン型ＥＵＶマスクにおいて、各層の膜厚を適宜変更することによって、露光条件に応じ適正な反射率を有する、位相差１８０度付近のハーフトーン型ＥＵＶマスクを作製できることがわかる。位相差と反射率とは独立には変わらないが、膜厚を変更できる層の数が多いほど、反射率選択の自由度は広がる。逆に層数が多くなれば、パターニングプロセスが複雑になるので、図８、図９程度の層数が好適である。また、図８、図９より、パターンとなる部分の合計膜厚は、４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度と、従来のバイナリ型ＥＵＶマスよりも薄いので、射影効果によるパターンの位置ずれを低減することができる。
【００５７】
次に、本発明の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクを用いたパターン転写方法について説明する。本発明の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクを用いたパターン転写方法は、例えば、先ず被加工層を表面に形成した基板上にフォトレジスト層を設けたのち、本発明の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクを介して反射した極端紫外線を選択的に照射する。
【００５８】
次に、現像工程において不必要な部分のフォトレジスト層を除去し、基板上にエッチングレジスト層のパターンを形成させたのち、このエッチングレジスト層のパターンをマスクとして被加工層をエッチング処理し、次に、エッチングレジスト層のパターンを除去することにより、ハーフトーン型ＥＵＶマスクのパターンに忠実なパターンを基板上に転写することができる。
【実施例１】
【００５９】
図１に示すように、はじめに低熱膨張ガラス基板１０上に、膜厚２．８ｎｍであるＭｏと膜厚４．２ｎｍであるＳｉとからなる４０対の多層膜２０をイオンビームスパッタリング法により成膜し、多層膜２０上にマグネトロンスパッタリング法によりＳｉからなるキャッピング膜３０を膜厚１１ｎｍで成膜した。
【００６０】
次に、キャッピング膜３０上にＣｒＮからなる緩衝膜４０を、ＣｒＮをターゲットとし、Ａｒガスを放電させるマグネトロンスパッタリング法により膜厚１０ｎｍで成膜した。
【００６１】
次に、緩衝膜４０上に下層吸収膜５１として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＲｕターゲットを取り付け、Ａｒに酸素を添加したガスの放電により、ＲｕＯ膜を膜厚１２．５ｎｍで成膜した。
【００６２】
次に、下層吸収膜５１上に上層吸収膜５２として、カソードを２個有するマグネトロンスパッタリング装置を使い、一方のカソードにＴａターゲット、もう一方のカソードにＴａＳｉ４ターゲットを取り付け、Ａｒガスによる同時放電により、ＴａにＳｉを６％程度含有する膜を膜厚２０ｎｍで成膜した。このとき、膜中のＴａ：Ｓｉの比率がほぼ９４：６になるよう、同時放電における、各々の電力を調整した。
【００６３】
次に、上層吸収膜５２上にＳｉをターゲットとし、Ａｒガスに窒素を添加したマグネトロンスパッタリング法により、反射防止用吸収膜５３として、ＳｉＮ膜を膜厚１６ｎｍで成膜して、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００を作製した。
【００６４】
作製したハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００について、低反射部（ハーフトーン部）のＥＵＶ反射率測定を行ったが、高反射部に対し約５．３％であり、ハーフトーン型マスクとして好適な反射率であった。また、洗浄液に浸漬する前後で分光反射率の測定を行った。ＡＰＭ洗浄液（ＮＨ４ＯＨ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ、室温）に対する結果を図１０に示す。このように欠陥検査で用いられる１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近で１０％以下と、十分低反射になっており、また、洗浄液浸漬前後でほとんど変化せず、反射防止用吸収膜（ＳｉＮ膜）５３の耐性も十分高いことが分る。
【００６５】
次に、図２に示すように、反射防止用吸収膜５３上に電子線レジスト（図示せず）を塗布し、電子線描画法によりレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとし、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチングにより反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）及び上層吸収膜５２（ＴａＳｉ膜）のパターニングを行った。
【００６６】
次に、酸素ガスによる反応性イオンエッチングにより下層吸収膜５１（ＲｕＯ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、マスクであるレジストパターンは途中で消失したが、反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）は酸素ガスに対して十分耐性が高いので、レジストパターン消失後は、ＳｉＮ膜（反射防止用吸収膜５３）がマスクとなった。
【００６７】
次に、吸収膜欠陥の検査と修正を行った後、ＣｒＮからなる緩衝膜４０を塩素ガスに酸素を添加したエッチングにより剥離した。このエッチングにおいて、最上層である反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）がエッチングガスに晒されるが、もともとＳｉＮ膜は塩素系ガスに対して耐性が高いうえに、低い電力で、ゆっくりとエッチングを行ったので、分光反射率の変化はなく、ＳｉＮ膜（反射防止用吸収膜５３）へのダメージは生じなかった。その後に、ＳＰＭ洗浄液（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２、約１００℃）、およびＡＰＭ洗浄液による洗浄を行い、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク２００を作製した。
【００６８】
その後、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク２００を用いて、ＥＵＶ反射率の測定を行ったが、高反射部の反射率は６５％、また低反射部の反射率は５．４％で、マスクブランク状態での反射率に比べ、０．１％の上昇に留まり、実用上問題はなかった。また洗浄前後で電子線顕微鏡によりパターン線幅の測定を行ったが、装置の測定精度以内の変化であり、洗浄耐性も問題とならなかった。
【実施例２】
【００６９】
図１に示すように、はじめに、実施例１と同様、低熱膨張ガラス基板１０上に、膜厚２．８ｎｍであるＭｏと膜厚４．２ｎｍであるＳｉとからなる４０対の多層膜２０をイオンビームスパッタリング法により成膜し、多層膜２０上にマグネトロンスパッタリング法によりＳｉからなるキャッピング膜３０を膜厚１１ｎｍで成膜した。
【００７０】
次に、実施例１と同様、キャッピング膜３０上にＣｒＮからなる緩衝膜４０を、ＣｒＮをターゲットとし、Ａｒガスを放電させるマグネトロンスパッタリング法により膜厚１０ｎｍで成膜した。
【００７１】
次に、緩衝膜４０上に下層吸収膜５１として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＲｕターゲットを取り付け、Ａｒに酸素を添加したガスの放電により、ＲｕＯ膜を膜厚１０ｎｍで成膜した。
【００７２】
次に、下層吸収膜５１上に上層吸収膜５２として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＴａターゲットを取り付け、Ａｒに窒素を添加したガスの放電により、ＴａＮ膜を膜厚２１ｎｍで成膜した。
【００７３】
次に、実施例１と同様、上層吸収膜５２上にＳｉをターゲットとし、Ａｒガスに窒素を添加したマグネトロンスパッタリング法により、反射防止用吸収膜５３として、ＳｉＮ膜を膜厚１６ｎｍで成膜して、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００を作製した。
【００７４】
作製したハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク１００について、低反射部のＥＵＶ反射率測定を行ったが、高反射部に対し約７．２％であり、ハーフトーン型マスクとして好適な反射率であった。また、分光反射率の測定を行ったところ、欠陥検査で用いられる１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近で１０％以下と、十分低反射になっていた。
【００７５】
次に、図２に示すように、実施例１と同様、反射防止用吸収膜５３上に電子線レジスト（図示せず）を塗布し、電子線描画法によりレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとし、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチングにより反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）及び上層吸収膜５２（ＴａＮ膜）のパターニングを行った。
【００７６】
次に、実施例１と同様、酸素ガスによる反応性イオンエッチングにより下層吸収膜５１（ＲｕＯ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、マスクであるレジストパターンは途中で消失したが、反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）は酸素ガスに対して十分耐性が高いので、レジストパターン消失後は、ＳｉＮ膜（反射防止用吸収膜５３）がマスクとなった。
【００７７】
次に、実施例１と同様、吸収膜欠陥の検査と修正を行った後、ＣｒＮからなる緩衝膜４０を塩素ガスに酸素を添加したエッチングにより剥離した。このエッチングにおいても、実施例１と同様、分光反射率の変化はなく、ＳｉＮ膜へのダメージは発生しなかった。その後に、ＳＰＭ洗浄液、およびＡＰＭ洗浄液による洗浄を行い、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク２００を作製した。図１１に、ＳＰＭ洗浄液に浸漬する前後の、ハーフトーン部の分光反射率の測定結果を示す。このように欠陥検査で用いられる１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近で１０％以下と、十分低反射になっていると同時に、浸漬前後でほとんど変化せず、反射防止用吸収膜（ＳｉＮ膜）５３のＳＰＭ洗浄液耐性も十分高いことが分る。
【００７８】
その後、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク２００を用いて、ＥＵＶ反射率の測定を行ったが、高反射部の反射率は６５％、また低反射部の反射率は７．３％で、マスクブランク状態での反射率に比べ、０．１％の上昇に留まり、実用上問題はなかった。また洗浄前後で電子線顕微鏡によりパターン線幅の測定を行ったが、装置の測定精度以内の変化であり、洗浄耐性も問題とならなかった。
【実施例３】
【００７９】
図３に示すように、はじめに、実施例１と同様、低熱膨張ガラス基板１０上に、膜厚２．８ｎｍであるＭｏと膜厚４．２ｎｍであるＳｉとからなる４０対の多層膜２０をイオンビームスパッタリング法により成膜した。
【００８０】
次に、多層膜２０上に、キャッピング膜と緩衝膜の兼用膜３４としてＲｕ膜を、Ｒｕをターゲットとし、Ａｒガスを放電させるマグネトロンスパッタリング法により膜厚２．５ｎｍで成膜した。
【００８１】
次に、兼用膜３４上に下層吸収膜５１として、カソードを２個有するマグネトロンスパッタリング装置を使い、一方のカソードにＴａターゲット、もう一方のカソードにＴａＳｉ４ターゲットを取り付け、Ａｒガスによる同時放電により、ＴａにＳｉを６％程度含有する膜を膜厚２７ｎｍで成膜した。このとき、膜中のＴａ：Ｓｉの比率がほぼ９４：６になるよう、同時放電における、各々の電力を調整した。
【００８２】
次に、下層吸収膜５１上に上層吸収膜５２として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＲｕターゲットを取り付け、Ａｒガスの放電により、Ｒｕ膜を膜厚１７ｎｍで成膜した。
【００８３】
次に、実施例１と同様、上層吸収膜５２上にＳｉをターゲットとし、Ａｒガスに窒素を添加したマグネトロンスパッタリング法により、反射防止用吸収膜５３として、ＳｉＮ膜を膜厚１６ｎｍで成膜して、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３００を作製した。
【００８４】
作製したハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３００について、低反射部のＥＵＶ反射率測定を行ったが、高反射部に対し約８．１％であり、ハーフトーン型マスクとして好適な反射率であった。また、分光反射率の測定を行ったところ、欠陥検査で用いられる１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近で１０％以下と、十分低反射になっていた。
【００８５】
図４に示すように、次に、実施例１と同様、反射防止用吸収膜５３上に電子線レジスト（図示せず）を塗布し、電子線描画法によりレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとし、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチングにより反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）のパターニングを行った。
【００８６】
次に、酸素ガスによる反応性イオンエッチングにより上層吸収膜５２（Ｒｕ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、マスクであるレジストパターンは途中で消失したが、反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）は酸素ガスに対して十分耐性が高いので、レジストパターン消失後は、ＳｉＮ膜（反射防止用吸収膜５３）がマスクとなった。
【００８７】
次に、塩素ガスによる反応性イオンエッチングにより下層吸収膜５１（ＴａＳｉ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、最上層である反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）がエッチングガスに晒されるが、もともとＳｉＮ膜は塩素系ガスに対して耐性が高いうえに、ＴａＳｉ膜の塩素系ガスに対するエッチングレートは非常に大きいので、分光反射率の変化はなく、ＳｉＮ膜へのダメージは発生しなかった。また、ＴａＳｉ膜のエッチング終点到達後は、兼用膜３４（Ｒｕ）がエッチングガスに晒されるが、もともとＲｕ膜は塩素系ガスに対して耐性が高いので、Ｒｕ膜へのダメージは発生しなかった。
【００８８】
次に、ＳＰＭ洗浄液、およびＡＰＭ洗浄液による洗浄を行い、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク４００を作製した。
【００８９】
その後、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク４００を用いて、ＥＵＶ反射率の測定を行ったが、高反射部の反射率は６６％、またハーフトーン部の反射率は８．２％で、マスクブランク状態での反射率に比べ、０．１％の上昇に留まり、実用上問題はなかった。また洗浄前後で電子線顕微鏡によりパターン線幅の測定を行ったが、装置の測定精度以内の変化であり、洗浄耐性も問題とならなかった。
【実施例４】
【００９０】
図３に示すように、はじめに、実施例３と同様、低熱膨張ガラス基板１０上に、膜厚２．８ｎｍであるＭｏと膜厚４．２ｎｍであるＳｉとからなる４０対の多層膜２０をイオンビームスパッタリング法により成膜した。
【００９１】
次に、多層膜２０上にキャッピング膜と緩衝膜の兼用膜３４としてＳｉ膜を、Ｓｉをターゲットとし、Ａｒガスを放電させるマグネトロンスパッタリング法により膜厚１１ｎｍで成膜した。
【００９２】
次に、兼用膜３４上に下層吸収膜５１として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＴａターゲットを取り付け、Ａｒに窒素を添加したガスの放電により、ＴａＮ膜を膜厚２５ｎｍで成膜した。
【００９３】
次に、下層吸収膜５１上に上層吸収膜５２として、マグネトロンスパッタリング装置を使い、カソードにＲｕターゲットを取り付け、Ａｒに酸素を添加したガスの放電により、ＲｕＯ膜を膜厚１７ｎｍで成膜した。
【００９４】
次に、実施例３と同様、上層吸収層５２上にＳｉをターゲットとし、Ａｒガスに窒素を添加したマグネトロンスパッタリング法により、反射防止用吸収膜５３として、ＳｉＮ膜を膜厚１６ｎｍで成膜して、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３００を作製した。
【００９５】
作製したハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク３０について、低反射部のＥＵＶ反射率測定を行ったが、高反射部に対し約６．１％であり、ハーフトーン型マスクとして好適な反射率であった。また、分光反射率の測定を行ったところ、欠陥検査で用いられる１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近で１０％以下と、十分低反射になっていた。
【００９６】
図４に示すように、その後、実施例３と同様、反射防止用吸収膜５３上に電子線レジスト（図示せず）を塗布し、電子線描画法によりレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとし、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチングにより反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）のパターニングを行った。
【００９７】
次に、酸素ガスによる反応性イオンエッチングにより上層吸収膜５２（ＲｕＯ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、マスクであるレジストパターンは途中で消失したが、反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）は酸素ガスに対して十分耐性が高いので、レジストパターン消失後は、ＳｉＮ膜がマスクとなった。
【００９８】
次に、塩素ガスによる反応性イオンエッチングにより下層吸収膜５１（ＴａＮ膜）のパターニングを行った。このエッチングにおいて、最上層である反射防止用吸収膜５３（ＳｉＮ膜）がエッチングガスに晒されるが、もともとＳｉＮ膜は塩素系ガスに対して耐性が高いうえに、ＴａＮ膜の塩素系ガスに対するエッチングレートは非常に大きいので、分光反射率の変化はなく、ＳｉＮ膜（反射防止用吸収膜５３）へのダメージは発生しなかった。また、ＴａＮ膜のエッチング終点到達後は、兼用膜３４（Ｓｉ）がエッチングガスに晒されるが、ＴａＮ膜のエッチングレートが高い分、オーバーエッチング時間は短くて済むので、Ｓｉ膜へのダメージは特に発生しなかった。
【００９９】
その後に、ＳＰＭ洗浄液、およびＡＰＭ洗浄液による洗浄を行い、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク４００を作製した。
【０１００】
その後、本発明のハーフトーン型ＥＵＶマスク４００を用いて、ＥＵＶ反射率の測定を行ったが、高反射部の反射率は６６％、またハーフトーン部の反射率は６．２％で、マスクブランク状態での反射率に比べ、０．１％の上昇に留まり、実用上問題はなかった。また洗浄前後で電子線顕微鏡によりパターン線幅の測定を行ったが、装置の測定精度以内の変化であり、洗浄耐性も問題とならなかった。
【０１０１】
以上、詳細に説明したように、低反射部の少なくとも一層をＲｕまたはＲｕＯ、別の一層をＴａ、またはＴａＮ、またはＣｒＮを主要な材料とすることにより、比較的薄い膜厚で、洗浄耐性、エッチング性に優れ、しかも膜厚の組み合せを変更するだけで反射率の選択性を広く取れるハーフトーン型ＥＵＶマスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクを示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクを示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクを示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスクを示す概略断面図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクに関わる材料の波長１３．５ｎｍの光に対する屈折率と、消衰係数とを示す特性図である。
【図６（ａ）】ＴａとＲｕを主成分とする化合物薄膜の、フォトレジストに対するドライエッチング選択比を測定した特性図である。
【図６（ｂ）】Ｒｕ系薄膜のエッチングレートを、酸素にハロゲンガスを添加する割合を変化させて測定した特性図である。
【図７】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクにおける反射率、位相差を計算するための、波長１３．５ｎｍ光に対する屈折率と、消衰係数を示す表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクに係る、波長１３．５ｎｍでの反射率と位相差を計算した結果を示す特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクに係る、波長１３．５ｎｍでの反射率と位相差を計算した結果を示す特性図である。
【図１０】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクの、ＡＰＭ洗浄液に浸漬する前後の分光反射率を示す特性図である。
【図１１】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るハーフトーン型ＥＵＶマスク、およびハーフトーン型ＥＵＶマスクブランクの、ＳＰＭ洗浄液に浸漬する前後の分光反射率を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０：基板、２０：多層膜、３０：キャッピング膜、４０：緩衝膜、４１：緩衝膜パターン、５１：下層吸収膜、５２：上層吸収膜、５３：反射防止用吸収膜、５４：下層吸収膜パターン、５５：上層吸収膜パターン、５６：反射防止用吸収膜パターン、６０：入射光、７０：高反射光、８０：低反射光、３４：兼用膜、１００：ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク、２００：ハーフトーン型ＥＵＶマスク、３００：ハーフトーン型ＥＵＶマスクブランク、４００：ハーフトーン型ＥＵＶ用マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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