(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層が、この順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、前記吸収体層の側から、珪素（Ｓｉ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第１層、ならびに、タンタル（Ｔａ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層が、この順に積層された積層構造であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項２】
前記第２層におけるＴａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、ＯおよびＮの合計含有率が２０〜７０ａｔ％であり、ＯとＮの組成比が９：１〜１：９であることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項３】
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項４】
基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層が、この順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、前記吸収体層の側から、珪素（Ｓｉ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第１層、ならびに、タンタル（Ｔａ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層が、この順に積層された積層構造であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項５】
前記第２層におけるＴａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、Ｎの含有率が２０〜７０ａｔ％であることを特徴とする請求項４に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項６】
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項７】
前記第１層におけるＳｉの含有率が５〜８０ａｔ％であり、Ｎの含有率が１５〜９０ａｔ％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項８】
前記第２層表面の表面粗さ（ｒｍｓ）が、０．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項９】
前記第１層および前記第２層の結晶構造がアモルファスであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１０】
前記第１層および前記第２層の合計膜厚が３．５〜２３ｎｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１１】
前記第１層の膜厚が３〜１８ｎｍであり、前記第２層の膜厚が０．５〜５ｎｍであり、前記第１層と前記第２層との膜厚の差（第１層の膜厚−第２層の膜厚）が２ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１２】
前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とする吸収体層であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１３】
前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とし、ハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硼素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１４】
前記吸収体層は、酸素（Ｏ）の含有率が２５ａｔ％未満であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１５】
前記吸収体層および前記低反射層の膜厚の合計が、４０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１６】
前記反射層と前記吸収体層との間に、前記吸収体層へのパターン形成時に前記反射層を保護するための保護層が形成されており、該保護層が、Ｒｕ、Ｒｕ化合物、ＳｉＯ2およびＣｒＮのいずれか１種で形成されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１７】
前記マスクパターンの検査光の波長（１９０〜２６０ｎｍ）に対する前記低反射層表面の反射率が１５％以下であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
【請求項１８】
基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、ならびに、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層の第１層および第２層をこの順に形成することによりＥＵＶマスクブランクを製造する方法であって、
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法。
【請求項１９】
基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、ならびに、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層の第１層および第２層をこの順に形成することによりＥＵＶマスクブランクを製造する方法であって、
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法。
【請求項２０】
請求項１〜１７のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクの吸収体層および低反射層にパターニングを施したＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク。
【請求項２１】
請求項２０に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクを用いて、被露光体に露光を行うことにより半導体集積回路を製造する半導体集積回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造等に使用されるＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外）リソグラフィ用反射型マスクブランク（以下、本明細書において、「ＥＵＶマスクブランク」ともいう。）、当該ブランクの製造方法、当該ブランクをパターニングして得られたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク、および当該反射型マスクを用いた半導体集積回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体産業において、Ｓｉ基板等に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で必要な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用いたフォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかし、半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来のフォトリソグラフィ法の限界に近づいてきた。フォトリソグラフィ法の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２程度であり、液浸法を用いても露光波長の１／４程度と言われており、ＡｒＦレーザ（波長：１９３ｎｍ）の液浸法を用いても４５ｎｍ程度が限界と予想される。そこで４５ｎｍよりも短い露光波長を用いる次世代の露光技術として、ＡｒＦレーザよりさらに短波長のＥＵＶ光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。本明細書において、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外線領域の波長の光線をさし、具体的には波長１０〜２０ｎｍ程度、特に１３．５ｎｍ±０．３ｎｍ程度の光線を指す。【０００３】
ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすく、かつこの波長で物質の屈折率が１に近いため、従来の可視光または紫外光を用いたフォトリソグラフィのような屈折光学系を使用することができない。このため、ＥＵＶ光リソグラフィでは、反射光学系、すなわち反射型フォトマスクとミラーとが用いられる。【０００４】
マスクブランクは、フォトマスク製造に用いられるパターニング前の積層体である。ＥＵＶマスクブランクの場合、ガラス等の基板上にＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とがこの順で形成された構造を有している。反射層としては、高屈折層と低屈折層とを交互に積層することで、ＥＵＶ光を層表面に照射した際の光線反射率が高められた多層反射膜が通常使用される。吸収体層には、ＥＵＶ光に対する吸収係数の高い材料、具体的にはたとえば、ＴａやＣｒを主成分とする材料が用いられる。【０００５】
ＥＵＶマスクブランクの吸収体層上には、マスクパターン検査光に対する低反射層が通常設けられている。マスクパターン形成後におけるパターン欠陥の有無には、深紫外光の波長域（１９０〜２６０ｎｍ）の光線が用いられる。上記の波長域の光線を用いたパターン検査では、パターニング工程により低反射層および吸収体層が除去された領域と、低反射層および吸収体層が残っている領域と、の反射率差、すなわち、これらの領域の表面での反射光のコントラストによってパターン欠陥の有無が検査される。マスクパターンの検査感度を向上するためには、コントラストを大きくする必要があり、このためには、低反射層が上記の波長域に対して低反射特性であること、すなわち、上記の波長域に対する反射率が１５％以下であることが要求される。【０００６】
特許文献１には、タンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）からなる吸収体層上に、タンタルホウ素合金の酸化物（ＴａＢＯ）またはタンタルホウ素合金の酸窒化物（ＴａＢＮＯ）からなる低反射層を形成することが、マスクパターンの検査光の波長域（１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ）に対する反射率が低いことから好ましいとされている。
また、特許文献２、３には、マスクパターンの検査光の波長域（１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ）に対する反射率を調整するために、吸収体層上に金属、珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）からなる低反射層を設けることが好ましいとされている。【０００７】
特許文献１ないし３のいずれの場合においても、低反射層として、酸化物からなる層ないしは酸窒化物からなる層が使われている。これは、低反射層に酸素を加えることにより、１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ付近の波長に対して低反射機能を向上させるためであるが、一方で、低反射層を酸化物からなる層ないしは酸窒化物からなる層とした場合、以下に述べるようなエッチング速度低下の問題がある。【０００８】
ＥＵＶＬ用マスクの製造時、吸収体層および低反射層にパターン形成する際には、通常はドライエッチングプロセスが用いられ、エッチングガスとしては、塩素系ガス（あるいは塩素系ガスを含む混合ガス）（以下、これらを総称して塩素系ガスという。）、ないしはフッ素ガス（あるいはフッ素系ガスを含む混合ガス）（以下、これらを総称してフッ素系ガスという。）が通常用いられる。エッチングプロセスにより反射層がダメージを受けるのを防止する目的で、反射層上に保護層としてＲｕまたはＲｕ化合物を含む膜が形成されている場合、保護層のダメージが少ないことから、吸収体層に対しては、エッチングガスとして主に塩素系ガスが使われる。一方、低反射層を酸化物からなる層ないしは酸窒化物からなる層とした場合、塩素系ガスではフッ素系ガスと比較して、エッチング速度が遅くなる。そのため、低反射層のエッチングプロセスには、一般的にはフッ素系ガスが用いられている。【０００９】
吸収体層および低反射層にパターン形成する場合、通常は上記のような２段階のエッチングプロセス、すなわち低反射層に対してはフッ素系ガスを用いたエッチングプロセスを実施し、吸収体層に対しては塩素系ガスを用いたエッチングプロセスを実施することが必要となる。しかしながら、このような２段階のエッチングプロセスを実施した場合、２つのエッチングチャンバーが必要になるため、プロセスが複雑になるとともに、チャンバー移動間の汚染も懸念される。また、１つのチャンバーで、２つのエッチングプロセスを実施する場合、フッ素系ガスおよび塩素系ガスという異なるガス種が混在するため、チャンバーの汚染が生じたり、プロセスが不安定化するといった問題が生じる。【００１０】
本願発明者らは、上述した問題点を解決するため鋭意検討し、先に、低反射層をＳｉおよびＮを含有する膜（ＳｉＮ膜）とすることにより、マスクパターンの検査光の全波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して、低反射層特性を有し、さらに塩素系ガスを用いたエッチングプロセスに対して、エッチング速度の向上が可能であることを見出した。この知見に基づくＥＵＶマスクブランクは、特許文献４に開示されている。【００１１】
しかしながら、特許文献４に記載のＥＵＶマスクブランクは、低反射層がＳｉを含有する膜であるため、特許文献５の段落［０００３］に記載してあるような、マスクパターン用レジストとの密着性に問題が生じることが懸念される。特許文献５では、Ｓｉ含有膜と、パターンを形成する際に塗布されるレジストと、の密着性に関して記載されており、Ｓｉ含有膜の場合、レジストとの密着性が十分ではないと記載されている。すなわち低反射層が、Ｓｉ含有膜の場合、マスクパターン形成時に塗布されるレジストとの密着性が十分ではなく、微細なレジストパターンの形成に際して、具体的には、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥となる等の問題が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−６７９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２２８７６７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３５９０８号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２００９／１５４２３８号
【特許文献５】特開２００８−７０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、ＥＵＶマスクブランクとしての特性に優れ、特にパターン検査光の波長域の反射率が低く、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスにおいて、十分なエッチング速度を有し、かつ、レジストとの密着性が良好であることにより、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥となる等の問題を解消することができる低反射層を備えたＥＵＶマスクブランクを提供することを目的とする。
また、かかるＥＵＶマスクブランクの製造方法、当該ブランクスをパターニングして得られたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク、および当該反射型マスクを用いた半導体集積回路の製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、低反射層をＳｉおよびＮを含有する膜（ＳｉＮ膜）と、ＴａおよびＮを含有する膜（ＴａＮ膜）、もしくは、Ｔａ、Ｏ、およびＮを含有する膜（ＴａＯＮ膜）と、が積層された積層構造とすることにより、マスクパターンの検査光の全波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して低反射層特性を有し、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスに対してエッチング速度の向上が可能であり、かつレジストとの密着性も十分であるため、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥となる等の問題を解消することができることを見出した。【００１５】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層が、この順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、前記吸収体層の側から、珪素（Ｓｉ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５原子％（以下、原子％をａｔ％と表記する。）以上含有する第１層、ならびに、タンタル（Ｔａ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層がこの順に積層された積層構造であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク（以下、「本発明のＥＵＶマスクブランク（１）」ともいう。）を提供する。【００１６】
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層が、この順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、前記吸収体層の側から、珪素（Ｓｉ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第１層、ならびに、タンタル（Ｔａ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層がこの順に積層された積層構造であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク（以下、「本発明のＥＵＶマスクブランク（２）」ともいう。）を提供する。【００１７】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記第１層におけるＳｉの含有率が５〜８０ａｔ％であり、Ｎの含有率が１５〜９０ａｔ％であることが好ましい。【００１８】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１）において、前記第２層におけるＴａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、ＯおよびＮの合計含有率が２０〜７０ａｔ％であり、ＯとＮの組成比が９：１〜１：９であることが好ましい。【００１９】
本発明のＥＵＶマスクブランク（２）において、前記第２層におけるＴａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、Ｎの含有率が２０〜７０ａｔ％であることが好ましい。【００２０】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記第２層表面の表面粗さ（ｒｍｓ）が、０．５ｎｍ以下であることが好ましい。【００２１】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記第１層および前記第２層の結晶構造が、アモルファスであることが好ましい。【００２２】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記第１層および前記第２層の合計膜厚が３．５〜２３ｎｍであることが好ましい。【００２３】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記第１層の膜厚が３〜１８ｎｍであり、前記第２層の膜厚が０．５〜５ｎｍであり、前記第１層と前記第２層との膜厚の差（第１層の膜厚−第２層の膜厚）が２ｎｍ以上であることが好ましい。【００２４】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とする吸収体層であることが好ましい。【００２５】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とし、ハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硼素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）からなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を含んでもよい。【００２６】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記吸収体層は、酸素（Ｏ）の含有率が２５ａｔ％未満であることが好ましい。【００２７】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記吸収体層および前記低反射層の膜厚の合計が、４０〜２００ｎｍであることが好ましい。【００２８】
また、本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記反射層と前記吸収体層との間に、前記吸収体層へのパターン形成時に前記反射層を保護するための保護層が形成されている場合、該保護層が、Ｒｕ、Ｒｕ化合物、ＳｉＯ2およびＣｒＮのいずれか１種で形成されることが好ましい。【００２９】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）において、前記マスクパターンの検査光の波長（１９０〜２６０ｎｍ）に対する前記低反射層表面の反射率が１５％以下であることが好ましい。【００３０】
本発明のＥＵＶマスクブランク（１）において、前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることが好ましい。【００３１】
本発明のＥＵＶマスクブランク（２）において、前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることが好ましい。【００３２】
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、ならびに、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層の第１層および第２層をこの順に形成することによりＥＵＶマスクブランクを製造する方法であって、
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とするＥＵＶマスクブランクの製造方法を提供する。【００３３】
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、ならびに、マスクパターンの検査光（波長１９０〜２６０ｎｍ）に対する低反射層の第１層および第２層をこの順に形成することによりＥＵＶマスクブランクを製造する方法であって、
前記第１層が、窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＳｉターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、もしくは、不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより、形成され、前記第２層が窒素（Ｎ）を含む不活性ガス雰囲気中でＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることを特徴とするＥＵＶマスクブランクの製造方法を提供する。【００３４】
また、本発明は、上記した本発明のＥＵＶマスクブランク（１），（２）の吸収体層および低反射層にパターニングを施したＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク（以下、「本発明のＥＵＶマスク」という。）を提供する。【００３５】
また、本発明は、上記したＥＵＶマスクを用いて、被露光体に露光を行うことにより半導体集積回路を製造する半導体集積回路の製造方法を提供する。
本明細書において、「〜」とは、特段の定めがない限り、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のＥＵＶマスクブランクは、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスにおいても、従来の低反射層と比較して十分速いエッチング速度が得られる。そのため、塩素系ガスのみで、低反射層および吸収体層のエッチングが可能であり、エッチングプロセスおよびエッチング装置の簡易化が期待されるとともに、エッチングプロセスにおける汚染の低減も期待される。さらに、本発明では、低反射層のエッチング速度が従来の低反射層に比較して速いため、レジストを現状より薄くすることが可能であり、結果として、より微細なパターニング加工も可能になると期待される。
また、本発明のＥＵＶマスクブランクは、低反射層がレジストとの密着性が良好であるため、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥となる等の問題を解消することができる。
また、本発明のＥＵＶマスクブランクの製造方法によれば、前記したように各種性能の優れたＥＵＶマスクブランクを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明のＥＵＶマスクブランクの１実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明のＥＵＶマスクブランクを説明する。
図１は、本発明のＥＵＶマスクブランクの１実施形態を示す概略断面図である。図１に示すマスクブランク１は、基板１１上にＥＵＶ光を反射する反射層１２と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４とがこの順に形成されている。反射層１２と吸収体層１４との間には、吸収体層１４へのパターン形成時に反射層１２を保護するための保護層１３が形成されている。吸収体層１４上には、マスクパターンの検査光に対する低反射層１５が形成されている。ここで、低反射層１５は、吸収体層１４の側から、第１層１６、および、第２層１７がこの順に積層された積層構造をなしている。
なお、本発明のＥＵＶマスクブランク１において、図１に示す構成中、基板１１、反射層１２、吸収体層１４、ならびに、第１層１６および第２層１７の積層構造からなる低反射層１５のみが必須であり、保護層１３は任意の構成要素である。
以下、ＥＵＶマスクブランク１の個々の構成要素について説明する。
【００３９】
基板１１は、ＥＵＶマスクブランク用の基板としての特性を満たすことが要求される。そのため、基板１１は、低熱膨張係数を有することが好ましい。具体的には、基板１１の２０℃における熱膨張係数が０±０．０５×１０-7／℃であることが好ましく、特に好ましくは０±０．０３×１０-7／℃である。また、基板１１は、平滑性、平坦度、およびＥＵＶマスクブランクまたはパターン形成後のフォトマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。基板１１としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスや石英ガラスやシリコンや金属などの基板を用いることもできる。
基板１１は、表面粗さ（ｒｍｓ）が０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度を有していることがパターン形成後のフォトマスクにおいて高反射率および転写精度が得られるために好ましい。
基板１１の大きさや厚みなどはマスクの設計値等により適宜決定されるものである。後で示す実施例では外形約６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ約０．２５インチ（６．３ｍｍ）のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラスを用いた。
基板１１の反射層１２が形成される側の表面には欠点が存在しないことが好ましい。しかし、存在している場合であっても、凹状欠点および／または凸状欠点によって位相欠点が生じないように、凹状欠点の深さおよび凸状欠点の高さが２ｎｍ以下であり、かつこれら凹状欠点および凸状欠点の半値幅が６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
反射層１２は、ＥＵＶマスクブランクの反射層として所望の特性を有するものである限り特に限定されない。ここで、反射層１２に特に要求される特性は、高ＥＵＶ光線反射率であることである。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を入射角６度で反射層１２表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値が６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。また、反射層１２の上に保護層１３や低反射層１５を設けた場合であっても、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値が６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。
【００４１】
反射層１２としては、高ＥＵＶ光線反射率を達成できることから、通常は高屈折層と低屈折率層を交互に複数回積層させた多層反射膜が用いられる。反射層１２をなす多層反射膜において、低屈折率層には、Ｍｏが広く使用され、高屈折率層にはＳｉが広く使用される。すなわち、Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜が最も一般的である。但し、多層反射膜はこれに限定されず、Ｒｕ／Ｓｉ多層反射膜、Ｍｏ／Ｂｅ多層反射膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物多層反射膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ多層反射膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ多層反射膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ多層反射膜も用いることができる。
【００４２】
反射層１２をなす多層反射膜を構成する各層の膜厚および層の繰り返し単位の数は、使用する膜材料および反射層に要求されるＥＵＶ光線反射率に応じて適宜選択することができる。Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜を例にとると、ＥＵＶ光線反射率の最大値が６０％以上の反射層１２とするには、多層反射膜は膜厚２．３±０．１ｎｍのＭｏ層と、膜厚４．５±０．１ｎｍのＳｉ層とを繰り返し単位数が３０〜６０になるように積層させればよい。このようなＭｏ層とＳｉ層とを繰り返した多層反射膜において、その最上層はＳｉ層となるようにするのが好ましい。
【００４３】
なお、反射層１２をなす多層反射膜を構成する各層は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など、周知の成膜方法を用いて所望の厚さになるように成膜すればよい。例えば、イオンビームスパッタリング法を用いてＭｏ／Ｓｉ多層反射膜を形成する場合、ターゲットとしてＳｉターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで厚さ４．５ｎｍとなるようにＳｉ膜を成膜し、次に、ターゲットとしてＭｏターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで厚さ２．３ｎｍとなるようにＭｏ膜を成膜することが好ましい。これを１周期として、Ｓｉ膜およびＭｏ膜を４０〜５０周期積層させることによりＭｏ／Ｓｉ多層反射膜が成膜される。
【００４４】
反射層１２の表面が酸化されるのを防止するため、反射層１２をなす多層反射膜の最上層は酸化されにくい材料の層とすることが好ましい。酸化されにくい材料の層は反射層１２のキャップ層として機能する。キャップ層として機能する酸化されにくい材料の層の具体例としては、Ｓｉ層を例示することができる。反射層１２をなす多層反射膜がＭｏ／Ｓｉ膜である場合、最上層をＳｉ層とすることによって、該最上層をキャップ層として機能させることができる。その場合キャップ層の膜厚は、９〜１３ｎｍであることが好ましい。
【００４５】
保護層１３は、エッチングプロセス、通常はドライエッチングプロセスにより吸収体層１４にパターン形成する際に、反射層１２がエッチングプロセスによるダメージを受けないよう、反射層１２を保護することを目的として設けられる。したがって、保護層１３の材質としては、吸収体層１４のエッチングプロセスによる影響を受けにくい、つまりこのエッチング速度が吸収体層１４よりも遅く、しかもこのエッチングプロセスによるダメージを受けにくい物質が選択される。この条件を満たす物質としては、たとえばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ及びこれらの窒化物；Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）；ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3やこれらの混合物が例示される。これらの中でも、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）、ＣｒＮおよびＳｉＯ2が好ましく、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）が特に好ましい。
保護層１３の厚さは１〜６０ｎｍであることが好ましい。
【００４６】
保護層１３は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など周知の成膜方法を用いて成膜する。マグネトロンスパッタリング法によりＲｕ膜を成膜する場合、ターゲットとしてＲｕターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１×１０-2Ｐａ〜１０×１０-1Ｐａ）を使用して投入電力３０〜１５００Ｖ、成膜速度０．０２〜１ｎｍ／ｓｅｃで厚さ２〜５ｎｍとなるように成膜することが好ましい。
【００４７】
吸収体層１４に特に要求される特性は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低いことである。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を吸収体層１４表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の最大光線反射率が５％以下、特に３％以下、さらには１％以下であることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランク１においては、ＥＵＶ光の波長領域の光線を低反射層１５表面に照射した際にも、波長１３．５ｎｍ付近の最大光線反射率が５％以下、特に３％以下、さらには１％以下であることが好ましい。
【００４８】
上記の特性を達成するため、吸収体層１４は、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成される。ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。本明細書において、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料と言った場合、当該材料中Ｔａを４０ａｔ％以上、好ましくは５０ａｔ％以上、より好ましくは５５ａｔ％以上含有する材料を意味する。
吸収体層１４に用いるＴａを主成分とする材料は、Ｔａ以外に、ハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硼素（Ｂ）および窒素（Ｎ）からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含んでも良い。Ｔａ以外の上記の元素を含有する材料の具体例としては、例えば、ＴａＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮなどが挙げられる。
【００４９】
ただし、吸収体層１４中には、酸素（Ｏ）を含まないことが好ましい。具体的には、吸収体層１４中のＯの含有率が２５ａｔ％未満であることが好ましい。吸収体層１４にパターン形成する際には、通常はドライエッチングプロセスが用いられ、エッチングガスとしては、塩素系ガスあるいはフッ素系ガスが通常に用いられる。エッチングプロセスにより反射層がダメージを受けるのを防止する目的で、反射層上に保護層としてＲｕまたはＲｕ化合物を含む膜が形成されている場合、保護層のダメージが少ないことから、エッチングガスとして主に塩素系ガスが使われる。しかしながら、塩素系ガスを用いてドライエッチングプロセスを実施する場合に、吸収体層１４が酸素を含有していると、エッチング速度が低下し、レジストダメージが大きくなり好ましくない。吸収体層１４中の酸素の含有率は、１５ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以下であることがより好ましく、５ａｔ％以下であることがさらに好ましく、不可避不純物以外に酸素を実質的に含有しないことが特に好ましい。
【００５０】
吸収体層１４は、吸収体層１４と低反射層１５との合計膜厚が４０〜２００ｎｍとなるように膜厚を設定することが好ましく、両者の合計膜厚が５０〜２００ｎｍとなるように膜厚を設定することがより好ましい。両者の合計膜厚が５０〜１５０ｎｍとなるように膜厚を設定することがさらに好ましく、特に５０〜１００ｎｍとなるように膜厚を設定することが好ましい。
【００５１】
上記した構成の吸収体層１４は、公知の成膜方法、例えば、マグネトロンスパッタリング法またはイオンビームスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
例えば、吸収体層１４として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＨｆ膜を形成する場合、以下の条件で実施すればよい。
・スパッタリングターゲット：ＴａＨｆ化合物ターゲット（Ｔａ＝３０〜７０ａｔ％、Ｈｆ＝７０〜３０ａｔ％）。
・スパッタガス：Ａｒガス等の不活性ガス（ガス圧１×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１×１０-1Ｐａ〜３０×１０-１Ｐａ）。
・成膜前真空度：１×１０-4Ｐａ以下、好ましくは１×１０-5Ｐａ以下、より好ましくは１０-6Ｐａ以下。
・投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
・成膜速度：２〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ。
また、吸収体層１４として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＮ層を形成する場合、以下の条件で実施すればよい。
・スパッタリングターゲット：Ｔａターゲット。
・スパッタガス：Ａｒガス等の不活性ガスで希釈したＮ2ガス（ガス圧１×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１×１０-1Ｐａ〜３０×１０-１Ｐａ）。
・成膜前真空度：１×１０-4Ｐａ以下、好ましくは１×１０-5Ｐａ以下、より好ましくは１０-6Ｐａ以下。
・投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ。
・成膜速度：２〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ。
【００５２】
低反射層１５は、マスクパターンの検査に使用する検査光の波長に対して、低反射特性を示す膜で構成される。ＥＵＶマスクを作製する際、吸収体層にパターンを形成した後、このパターンが設計通りに形成されているかどうか検査する。このマスクパターンの検査では、検査光として現在は２５７ｎｍ程度の光を使用した検査機が使用されている。しかしながら、パターン幅が小さくなるに従い、検査光に使用される波長も短くなり、今後１９０〜１９９ｎｍの波長が使われることが予測される。したがって、検査光は、波長が１９０〜２６０ｎｍの光が要求される。つまり、このような波長の検査光に対する反射率の差、具体的には、吸収体層１４がパターン形成により除去されて露出した面と、パターン形成により除去されずに残った吸収体層１４表面と、の反射率の差、すなわち、これらの面での反射光のコントラストによって検査される。ここで、前者は反射層１２表面である。但し、反射層１２上に保護層１３が形成されている場合、保護層１３表面である。したがって、検査光の波長に対する反射層１２表面または保護層１３表面と、吸収体層１４表面と、の反射率の差が小さいと検査時のコントラストが悪くなり、正確な検査が出来ないことになる。
【００５３】
上記した構成の吸収体層１４は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低く、ＥＵＶマスクブランク１の吸収体層として優れた特性を有しているが、検査光の波長について見た場合、光線反射率が必ずしも十分低いとは言えない。この結果、検査光の波長に対する吸収体層１４表面の反射率と保護層１３表面の反射率との差が小さくなり、検査時のコントラストが十分得られない可能性がある。検査時のコントラストが十分得られないと、マスクパターンの検査においてパターンの欠陥を十分判別できず、正確な欠陥検査を行えないことになる。
【００５４】
本発明のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４上にマスクパターンの検査光に対する低反射層１５を形成することにより、検査時のコントラストが良好となる。なお、本発明のＥＵＶマスクブランク１の場合、反射光のコントラストは検査光の波長に対する、反射層１２表面と、低反射層１５表面と、の反射率の差である。但し、反射層１２上に保護層１３が形成されている場合、保護層１３表面と、低反射層１５表面と、の反射率の差である。
本発明のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４上に低反射層１５を形成することにより、マスクパターンの検査光の全波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して光線反射率が極めて低くなる。具体的には、マスクパターンの検査光の波長域（１９０〜２６０ｎｍ）の光線を低反射層１５表面に照射した際に、該検査光の全波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して、低反射層１５表面の光線反射率（最大光線反射率）が１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。
マスクパターンの検査光の全波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して低反射層１５表面の光線反射率が１５％以下であれば、マスクパターンの検査光の波長を問わず、検査時のコントラストが良好である。
【００５５】
低反射層１５は、上記の特性を達成するため、マスクパターンの検査光の波長域に対する屈折率が吸収体層１４よりも高い材料で構成され、その結晶状態がアモルファスであることが好ましい。これに加えて、低反射層１５は、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスにおいて、十分なエッチング速度を有することが好ましい。
【００５６】
本発明のＥＵＶマスクブランクは、低反射層１５に対する上述した要求を満足させるため、吸収体層１４の側から、第１層１６、および、第２層１７がこの順に積層された積層構造の低反射層１５とし、低反射層１５の第１層１６を従来のマスクブランクの低反射層のような酸化物、酸窒化物といった酸素を含む組成ではなく、ＳｉおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上、さらには９８ａｔ％以上含有する組成とする。このことにより、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くし、検査時に良好なコントラストを得ることができる。
また、低反射層１５の第１層１６を、酸素を含まない組成とすることで、積層構造の低反射層１５が塩素系ガスを用いたエッチングプロセスに対して十分なエッチング速度を有する。
以下、本明細書において、上記したＳｉおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第１層のことを、第１層（ＳｉＮ層）、または単にＳｉＮ層とも表記する。
なお、積層構造の低反射層１５が塩素系ガスを用いたエッチングプロセスに対して十分なエッチング速度を有することを示す指標としては、反射層（但し、通常は反射層上に保護層が形成されているので保護層）とのエッチング選択比を用いることができる。反射層（または保護層）とのエッチング選択比は、吸収体層が反射層（または保護層）との関係において、十分なエッチング速度を有することを示す指標として用いられるものである。これを積層構造の低反射層に適用することにより、積層構造の低反射層が十分なエッチング速度を有していることを判断することができる。
本明細書において、エッチング選択比は、下記式を用いて計算できる。
・エッチング選択比
＝（低反射層（または吸収体層）のエッチング速度）／（反射層（または保護層）のエッチング速度）
吸収体層の場合、上記式で得られるエッチング選択比が１０以上であることが好ましく、１１以上であることがさらに好ましく、１２以上であることがさらに好ましいとされている。したがって、低反射層の場合に上記式で得られるエッチング選択比が上記範囲であれば、低反射層が塩素系ガスを用いたエッチングプロセスに対して十分なエッチング速度を有していることになる。
【００５７】
積層構造の低反射層１５の第１層１６は、Ｓｉの含有率が５〜８０ａｔ％であることが好ましく、Ｎの含有率が１５〜９０ａｔ％であることが好ましい。Ｓｉの含有率が５ａｔ％未満であると、第１層１６の導電性が低下し、積層構造の低反射層１５に電子線描画する際にチャージアップの問題が生じる可能性がある。Ｓｉの含有率が８０ａｔ％超であると、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。また、Ｎの含有率が１５ａｔ％より低い場合、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。Ｎの含有率が９０ａｔ％より高い場合、低反射層１５の耐酸性が低下し、第１層１６の絶縁性が増し、積層構造の低反射層１５に電子線描画する際にチャージアップが起こる等の問題が生じる可能性がある。
【００５８】
積層構造の低反射層１５の第１層１６は、Ｓｉの含有率が１０〜８０ａｔ％であることがより好ましく、２０〜８０ａｔ％であることがさらに好ましく、３０〜７０ａｔ％であることが特に好ましい。また、Ｎの含有率が１５〜８５ａｔ％であることがより好ましく、１５〜７５ａｔ％であることがさらに好ましく、２５〜６５ａｔ％であることが特に好ましい。
【００５９】
上述した点から明らかなように、積層構造の低反射層１５の第１層１６中には、酸素（Ｏ）を含まないことが好ましい。具体的には、第１層１６中の酸素（Ｏ）の含有率が５ａｔ％未満であることが好ましい。吸収体層１４について上述したように、吸収体層１４およびその上にある低反射層１５にパターン形成する目的で塩素系ガスを用いてドライエッチングプロセスを実施する場合に、積層構造の低反射層１５の第１層１６が酸素を含有していると、エッチング速度が低下し、レジストダメージが大きくなり好ましくない。
積層構造の低反射層１５の第１層１６中の酸素の含有率は、４ａｔ％以下であることがより好ましく、３ａｔ％以下であることがさらに好ましく、不可避不純物以外に酸素を実質的に含有しないことが特に好ましい。
【００６０】
上述したように、積層構造の低反射層１５の第１層１６として用いる、ＳｉおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上含有する層は、ＥＵＶマスクブランクの低反射層として優れた特性を有している。しかし、層を構成する元素として、Ｓｉを含有するため、マスクパターン形成時に塗布されるレジストとの密着性が十分ではなく、第１層１６のみで低反射層１５を形成すると、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥となる等の問題が生じる可能性がある。
本発明のＥＵＶマスクブランクでは、第１層１６上に、マスクパターン形成時に塗布されるレジストとの密着性に優れた第２層１７を積層させた積層構造の低反射層１５とする。このことにより、上記の問題、すなわち、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れて（すなわち、所定のパターンに形成されたレジスト層のエッジ部分が崩れて）、レジストパターンの欠陥となる等の問題を解消する。
【００６１】
上記の目的で形成する第２層１７は、マスクパターン形成時に塗布されるレジストとの密着性に優れることに加えて、積層構造の低反射層１５の一部をなすことから、マスクパターンの検査光の波長域に対する屈折率が吸収体層１４よりも高い材料で構成されることが好ましい。また、第２層１７の結晶状態がアモルファスであることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランク（１）では、積層構造の低反射層１５の第２層１７がタンタル（Ｔａ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有することによっても上記の特性を達成する。
以下、本明細書において、上記したタンタル（Ｔａ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層のことを、第２層（ＴａＯＮ層）、また単にＴａＯＮ層とも表記する。
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＯＮ層）１７は、これらの元素を以下に述べる特定の比率で含有することが好ましい。
【００６２】
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＯＮ層）１７は、Ｔａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、ＯおよびＮの合計含有率が２０〜７０ａｔ％であり、ＯおよびＮの組成比が９：１〜１：９であることが好ましい。ＯおよびＮの含有率が２０ａｔ％より低い場合、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。また、第２層（ＴａＯＮ層）１７の結晶状態がアモルファスとならず、積層構造の低反射層１５の表面をなす第２層（ＴａＯＮ層）１７の表面粗さ（ｒｍｓ）が０．５ｎｍ以下とならないおそれがある。
一方、ＯおよびＮの含有率が７０ａｔ％より高い場合、第２層（ＴａＯＮ層）１７の絶縁性が増し、積層構造の低反射層１５に電子線描画する際にチャージアップが起こる等の問題が生じる可能性がある。
【００６３】
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＯＮ層）１７は、Ｔａの含有率が３５〜７５ａｔ％であることがより好ましく、４０〜７０ａｔ％であることがさらに好ましい。ＯおよびＮの合計含有率が２５〜６５ａｔ％であることがより好ましく、３０〜６０ａｔ％であることがさらに好ましい。また、ＯおよびＮの組成比が８：２〜２：８であることがより好ましく、７：３〜３：７であることがさらに好ましい。
【００６４】
上述したように、吸収体層１４と積層構造の低反射層１５との合計膜厚が４０〜２００ｎｍであることが好ましく、５０〜２００ｎｍであることがより好ましく、５０〜１５０ｎｍであることがさらに好ましく、５０〜１００ｎｍであることが特に好ましい。但し、積層構造の低反射層１５の膜厚が吸収体層１４の膜厚よりも大きいと、吸収体層１４でのＥＵＶ光吸収特性が低下するおそれがあるので、積層構造の低反射層１５の膜厚は吸収体層の膜厚よりも小さいことが好ましい。このため、積層構造の低反射層１５の膜厚、すなわち、第１層１６および第２層１７の合計膜厚は３．５〜２３ｎｍであることが好ましく、８〜１７ｎｍであることがより好ましい。
【００６５】
本発明のＥＵＶマスクブランクでは、積層構造の低反射層１５をなす第１層１６および第２層１７は、それらの膜厚が以下に述べる範囲を満たすことが好ましい。
【００６６】
積層構造の低反射層１５において、第１層１６の膜厚が３〜１８ｎｍであり、第２層１７の膜厚が０．５〜５ｎｍであり、第１層１６の膜厚が第２層１７の膜厚より厚く、第１層と第２層との膜厚の差（第１層の膜厚−第２層の膜厚）が２ｎｍ以上であることが好ましい。
第１層１６の膜厚が３ｎｍ未満だと、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。一方、第１層１６の膜厚が１８ｎｍ超の場合も、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。
第２層１７の膜厚が０．５ｎｍ未満だと、第２層が連続膜とならず、レジストとの密着性のムラが生じるおそれがある。一方、第２層１７の膜厚が５ｎｍ超だと、積層構造の低反射層１５において、マスクパターンの検査光の波長域に対する光線反射率を十分低くすることができず、低反射層１５表面での光線反射率が１５％以下とならない可能性がある。
第１層と第２層との膜厚の差が２ｎｍ未満の場合、積層構造の低反射層１５に占める第１層の割合が小さくなるため、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスを実施した際に、積層構造の低反射層１５のエッチング速度が低下する。
【００６７】
積層構造の低反射層１５において、第１層１６の膜厚が８〜１７ｎｍであることがより好ましく、９〜１４ｎｍであることがさらに好ましい。第２層１７の膜厚が０．５〜４ｎｍであることがより好ましく、０．５〜３ｎｍであることがさらに好ましい。第１層と第２層との膜厚の差が４ｎｍ以上であることがより好ましく、６ｎｍ以上であることがさらに好ましい。
【００６８】
上述した点から明らかなように、積層構造の低反射層１５において、第２層１７の膜厚は第１層１６の膜厚に比べて小さく、低反射層１５に要求される機能のうち、マスクパターンの検査光の波長域（１９０〜２６０ｎｍ）に対して光線反射率が低いことは第１層１６によって達成することができる。また、低反射層１５に要求される機能のうち、塩素系ガスを用いたエッチングプロセスにおいて十分なエッチング速度を有することは、第１層１６が上述した組成であり、かつ、第２層の膜厚が十分に薄いことによって達成される。
このため、積層構造の低反射層１５の第２層１７は、吸収体層１４に用いられる材料のうち、マスクパターン形成時に塗布されるレジストとの密着性に優れたものでも形成することもできる。
このような観点で、本発明のＥＵＶマスクブランク（２）においては、選択される積層構造の低反射層１５の第２層１７としては、タンタル（Ｔａ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する層が挙げられる。
以下、本明細書において、上記したタンタル（Ｔａ）および窒素（Ｎ）を合計含有率で９５ａｔ％以上含有する第２層のことを、第２層（ＴａＮ層）、また単にＴａＮ層とも記載する。
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＮ層）１７は、これらの元素を以下に述べる特定の比率で含有することが好ましい。
【００６９】
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＮ層）１７は、Ｔａの含有率が３０〜８０ａｔ％であり、Ｎの含有率が２０〜７０ａｔ％であることが好ましい。Ｎの含有率が２０ａｔ％より低い場合、第２層（ＴａＮ層）１７の結晶状態がアモルファスとならず、積層構造の低反射層１５の表面をなす第２層（ＴａＮ層）１７の表面粗さ（ｒｍｓ）が０．５ｎｍ以下とならないおそれがある。
Ｎの含有率が７０ａｔ％より高い場合、第２層（ＴａＮ層）１７の絶縁性が増し、積層構造の低反射層１５に電子線描画する際にチャージアップが起こる等の問題が生じる可能性がある。
【００７０】
積層構造の低反射層１５の第２層（ＴａＮ層）１７は、Ｔａの含有率が３５〜７５ａｔ％であることがより好ましく、４０〜７０ａｔ％であることがさらに好ましい。Ｎの含有率が２５〜６５ａｔ％であることがより好ましく、３０〜６０ａｔ％であることがさらに好ましい。
【００７１】
本発明のＥＵＶマスクブランク（２）において、積層構造の低反射層１５の第２層がＴａＮ層の場合も、第１層１６の膜厚、第２層１７の膜厚、および、第１層１６および第２層１７の膜厚比が上記した条件を満たすことが好ましい。また、積層構造の低反射層１５の膜厚、および、吸収体層１４と積層構造の低反射層１５との合計膜厚が上記した条件を満たすことが好ましい。
【００７２】
積層構造の低反射層１５をなす各層、すなわち、第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）は、成膜時に使用するターゲットからのＢを０．１〜５ａｔ％含有してもよい。
【００７３】
積層構造の低反射層１５をなす各層、すなわち、第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）は、上記の構成であることにより、その結晶状態はアモルファスであることが好ましい。
なお、本明細書において、「結晶状態がアモルファスである」と言った場合、全く結晶構造を持たないアモルファス構造となっているもの以外に、微結晶構造のものを含む。
積層構造の低反射層１５をなす各層、すなわち、第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）がアモルファス構造の膜または微結晶構造の膜であることが好ましい。かかる構造とすることにより、平滑な低反射層１５表面、すなわち、第２層１７表面の表面粗さ（ｒｍｓ）が０．５ｎｍ以下とすることが容易となる。ここで、第２層１７表面の表面粗さ（ｒｍｓ）は原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定することができる。積層構造の低反射層１５の表面をなす第２層１７表面の表面粗さが大きいと、低反射層１５に形成されるパターンのエッジラフネスが大きくなり、パターンの寸法精度が悪くなる。パターンが微細になるに従いエッジラフネスの影響が顕著になるため、積層構造の低反射層１５表面をなす第２層１７表面は平滑であることが要求される。
なお、表面粗さｒｍｓが、０．５ｎｍ以下とは、二乗平均平方根表面粗さが、０．５ｎｍ以下であることを意味する。
積層構造の低反射層１５の表面をなす第２層１７表面の表面粗さ（ｒｍｓ）が０．５ｎｍ以下であれば、低反射層１５表面が十分平滑であるため、エッジラフネスの影響によってパターンの寸法精度が悪化するおそれがない。第２層１７表面の表面粗さ（ｒｍｓ）は０．４ｎｍ以下であることがより好ましく、０．３ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００７４】
なお、積層構造の低反射層１５をなす各層、すなわち、第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）の結晶状態がアモルファスであること、すなわち、アモルファス構造であること、または微結晶構造であることは、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法によって確認することができる。第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）の結晶状態がアモルファス構造であるか、または微結晶構造であれば、ＸＲＤ測定により得られる回折ピークにシャープなピークが見られない。
【００７５】
積層構造の低反射層１５をなす各層、すなわち、第１層１６および第２層１７（ＴａＯＮ層、ＴａＮ層）は、以下の手順で形成することができる。
【００７６】
上記した構成の第１層１６、すなわち、ＳｉおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上含有する層は、ＳｉターゲットもしくはＳｉＮターゲットを用いたスパッタリング法、例えば、マグネトロンスパッタリング法またはイオンビームスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
上記した構成の第１層１６は、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスで希釈した窒素（Ｎ2）ガス雰囲気中でＳｉターゲットを放電させることによって形成することができる。または、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰囲気中でＳｉＮターゲットを放電させることによって形成することができる。
ここで、ＳｉターゲットおよびＳｉＮターゲットは、Ｂを０．１〜１０ａｔ％含有してもよい。
【００７７】
上記した方法のうち、Ｓｉターゲットを用いる方法で吸収体層１４上に、積層構造の低反射層１５の第１層１６を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
（第１層１６（ＳｉＮ膜）の成膜条件）
・スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス
（Ａｒガス濃度は、３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜６０ｖｏｌ％。Ｎ2ガス濃度は、３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜６０ｖｏｌ％。ガス圧は、好ましくは１×１０-2Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ）。
・投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ。
・成膜速度：０．１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ。
なお、Ａｒ以外の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にするのが好ましい。
また、ＳｉＮターゲットを用いる場合、スパッタガスとしてＡｒ等の不活性ガス濃度１００ｖｏｌ％のガスを使用し、上記のガス圧、投入電力および成膜速度で実施すればよい。
【００７８】
上記した構成の第２層（ＴａＯＮ層）１７、すなわち、Ｔａ、ＯおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上含有する層は、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）のうち少なくとも１種を含む不活性ガスで希釈した酸素（Ｏ2）ならびに窒素（Ｎ2）雰囲気中で、Ｔａターゲットを用いたスパッタリング法、例えば、マグネトロンスパッタリング法またはイオンビームスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
または、後述する手順でＴａＮ層を形成した後、例えば酸素プラズマ中にさらしたり、酸素を用いたイオンビームを照射することによって、形成されたＴａＮ層を酸化することで第２層（ＴａＯＮ層）としてもよい。
【００７９】
上記した方法で第１層１６上に第２層（ＴａＯＮ層）１７を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
（第２層（ＴａＯＮ層）１７の成膜条件）
・スパッタガス：ＡｒとＯ2とＮ2の混合ガス
（Ｏ2ガス濃度は、５〜８０ｖｏｌ％、好ましくは６〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜３０ｖｏｌ％。Ｎ2ガス濃度は、５〜７５ｖｏｌ％、好ましくは６〜３５ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜３０ｖｏｌ％。Ａｒガス濃度は、５〜９０ｖｏｌ％、好ましくは１０〜８８ｖｏｌ％、より好ましくは２０〜８０ｖｏｌ％。ガス圧は、１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ）。
・投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ。
・成膜速度：０．０１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．０５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ。
なお、アルゴン以外の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にするのが好ましい。また、複数種類の不活性ガスを使用する場合、不活性ガスの合計濃度を上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にするのが好ましい。
【００８０】
上記した構成の第２層（ＴａＮ層）１７、すなわち、ＴａおよびＮを合計含有率で９５ａｔ％以上含有する層は、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）のうち少なくとも１種を含む不活性ガスで希釈した窒素（Ｎ2）雰囲気中で、Ｔａターゲットを用いたスパッタリング法、例えば、マグネトロンスパッタリング法またはイオンビームスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
【００８１】
上記した方法で第１層１６上に第２層（ＴａＮ層）１７を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
（第２層（ＴａＮ層）１７の成膜条件）
・スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス
（Ａｒガス濃度は、３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜６０ｖｏｌ％。Ｎ2ガス濃度は、３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜６０ｖｏｌ％。ガス圧は、好ましくは１×１０-2Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ）。
・投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ。
・成膜速度：０．０１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．０５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ。
なお、アルゴン以外の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にするのが好ましい。また、複数種類の不活性ガスを使用する場合、不活性ガスの合計濃度を上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にするのが好ましい。
【００８２】
ここで、第２層（ＴａＯＮ層、またはＴａＮ層）の形成に用いるＴａターゲットは、Ｂを０．１〜１０ａｔ％含有してもよい。
【００８３】
本発明のＥＵＶマスクブランク１は、反射層１２、保護層１３、吸収体層１４、ならびに、積層構造の低反射層１５をなす第１層１６および第２層１７以外に、ＥＵＶマスクブランクの分野において公知の機能膜を有していてもよい。このような機能膜の具体例としては、例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載されているもののように、基板の静電チャッキングを促すために、基板の裏面側に施される高誘電性コーティングが挙げられる。ここで、基板の裏面とは、図１の基板１１において、反射層１２が形成されている側とは反対側の面を指す。このような目的で基板の裏面に施す高誘電性コーティングは、シート抵抗が１００Ω／□以下となるように、構成材料の電気伝導率と厚さを選択する。高誘電性コーティングの構成材料としては、公知の文献に記載されているものから広く選択することができる。例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載の高誘電率のコーティング、具体的には、シリコン、ＴｉＮ、モリブデン、クロム、ＴａＳｉからなるコーティングを適用することができる。高誘電性コーティングの厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍとすることができる。
高誘電性コーティングは、公知の成膜方法、例えば、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、電解メッキ法を用いて形成することができる。
【００８４】
本発明のＥＵＶマスクブランクの吸収体層を少なくともパターニングすることで、ＥＵＶマスクを製造することが可能となる。吸収体層のパターニング方法は特に限定されず、例えば、吸収体層上にレジストを塗布してレジストパターンを形成し、これをマスクとして吸収体層をエッチングする方法を採用できる。レジストの材料やレジストパターンの描画法は、吸収体層の材質等を考慮して適宜選択すればよい。吸収体層のエッチング方法も特に限定されず、反応性イオンエッチング等のドライエッチングまたはウエットエッチングが採用できる。吸収体層をパターニングした後、レジストを剥離液で剥離することにより、ＥＵＶマスクが得られる。
【００８５】
本発明に係るＥＵＶマスクを用いた半導体集積回路の製造方法について説明する。本発明は、ＥＵＶ光を露光用光源として用いるフォトリソグラフィ法による半導体集積回路の製造方法に適用できる。具体的には、レジストを塗布したシリコンウェハ等の基板をステージ上に配置し、反射鏡を組み合わせて構成した反射型の露光装置に上記ＥＵＶマスクを設置する。そして、ＥＵＶ光を光源から反射鏡を介してＥＵＶマスクに照射し、ＥＵＶ光をＥＵＶマスクによって反射させてレジストが塗布された基板に照射する。このパターン転写工程により、回路パターンが基板上に転写される。回路パターンが転写された基板は、現像によって感光部分または非感光部分をエッチングした後、レジストを剥離する。半導体集積回路は、このような工程を繰り返すことで製造される。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００８７】
（実施例１）
本実施例では、図１に示すＥＵＶマスクブランクを作製した。
成膜用の基板１１として、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板（外形約６インチ角（縦×横：約１５２ｍｍ×約１５２ｍｍ）、厚さが約６．３ｍｍ）を使用した。このガラス基板の熱膨張率は０．２×１０-7／℃、ヤング率は６７ＧＰａ、ポアソン比は０．１７、比剛性は３．０７×１０7ｍ2／ｓ2である。このガラス基板を研磨により、表面粗さ（ｒｍｓ）が０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。【００８８】
上記基板１１の裏面側には、マグネトロンスパッタリング法を用いて厚さ１００ｎｍのＣｒ膜を成膜することによって、シート抵抗１００Ω／□の高誘電性コーティングを施した。
平板形状をした通常の静電チャックに、形成したＣｒ膜を用いて上記基板１１を固定して、該基板１１の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いてＳｉ膜およびＭｏ膜を交互に成膜することを４０周期繰り返すことにより、合計膜厚２７２ｎｍ［（（４．５ｎｍ（Ｓｉ膜の膜厚）＋２．３ｎｍ（Ｍｏ膜の膜厚））×４０周期］のＭｏ／Ｓｉ多層反射膜（反射層１２）を形成した。
さらに、Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜（反射層１２）上に、イオンビームスパッタリング法を用いてＲｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜することにより、保護層１３を形成した。【００８９】
Ｓｉ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜の成膜条件は以下の通りである。
（Ｓｉ膜の成膜条件）
・ターゲット：Ｓｉターゲット（ホウ素ドープ）
・スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
・電圧：７００Ｖ
・成膜速度：０．０７７ｎｍ／ｓｅｃ
・膜厚：４．５ｎｍ
（Ｍｏ膜の成膜条件）
・ターゲット：Ｍｏターゲット
・スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
・電圧：７００Ｖ
・成膜速度：０．０６４ｎｍ／ｓｅｃ
・膜厚：２．３ｎｍ
（Ｒｕ膜の成膜条件）
・ターゲット：Ｒｕターゲット
・スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
・電圧：５００Ｖ
・成膜速度：０．０２３ｎｍ／ｓｅｃ
・膜厚：２．５ｎｍ【００９０】
次に、保護層１３上に、吸収体層１４としてチッ化タンタル（ＴａＮ）膜を、マグネトロンスパッタリング法を用いて形成した。
吸収体層１４（ＴａＮ膜）は以下の方法で成膜した。
（吸収体層１４（ＴａＮ膜）の成膜条件）  
・ターゲット：Ｔａターゲット
・スパッタガス：ＡｒとＫｒとＨ2およびＮ2の混合ガス（Ａｒ：４１．６ｖｏｌ％、Ｋｒ：４２．９ｖｏｌ％、Ｈ2：１．３ｖｏｌ％、Ｎ2：１４．３ｖｏｌ％、ガス圧：０．３Ｐａ）
・投入電力：７４０Ｗ
・成膜速度：７．０ｎｍ／ｍｉｎ
・膜厚：５１ｎｍ
・成膜前真空度：４×１０-6Ｐａ．
このようにして得られたＴａＮ膜の酸素（Ｏ）含有率は０．１ａｔ％であった。【００９１】
次に、吸収体層１４上に、ＳｉおよびＮを含有する、積層構造の低反射層１５の第１層１６（ＳｉＮ膜）をマグネトロンスパッタリング法を用いて形成した。
第１層１６（ＳｉＮ膜）の成膜条件は以下の通りである。
（第１層１６（ＳｉＮ膜）の成膜条件）
・ターゲット：Ｓｉターゲット
・スパッタガス：ＡｒとＮ2混合ガス（Ａｒ：４３ｖｏｌ％、Ｎ2：５７ｖｏｌ％、ガス圧：０．２Ｐａ）
・投入電力：４５０Ｗ
・成膜速度：１．０５ｎｍ／ｍｉｎ
・膜厚：１１ｎｍ。
このようにして得られたＳｉＮ膜のＳｉの含有率は３４ａｔ％、Ｎの含有率は６６ａｔ％であった。【００９２】
次に、第１層１６上に、Ｔａ、ＯおよびＮを含有する、低反射層１５の第２層１７（ＴａＯＮ膜）をマグネトロンスパッタリング法を用いて形成し、基板１１上に反射層１２、保護層１３、吸収体層１４、ならびに、積層構造の低反射層１５の第１層１６および第２層１７がこの順で形成されたＥＵＶマスクブランクを得た。
第２層１７（ＴａＯＮ膜）の成膜条件は以下の通りである。
（第２層１７（ＴａＯＮ膜）の成膜条件）
・ターゲット：Ｔａターゲット
・スパッタガス：ＡｒとＯ2およびＮ2の混合ガス（Ａｒ：４９．４ｖｏｌ％、Ｏ2：３６．８ｖｏｌ％、Ｎ2：１３．８ｖｏｌ％、ガス圧：０．３Ｐａ）
・投入電力：４５０Ｗ
・成膜速度：０．１５ｎｍ／ｍｉｎ
・膜厚：１ｎｍ。
このようにして得られたＴａＯＮ膜のＴａの含有率は５０ａｔ％、Ｏの含有率は１５ａｔ％、Ｎの含有率は３５ａｔ％であった。【００９３】
上記の手順で得られたＥＵＶマスクブランクの１９３ｎｍにおける反射率を測定して表１の結果を得た。【００９４】
上記の手順で得られたＥＵＶマスクブランクに信越化学工業株式会社製の電子線描画レジストを１３０ｎｍの膜厚となるように塗布し、次いで電子線描画装置を用いて描画を行い、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＨＡＨ）２．３８％溶液を用いて現像することで、表２にあげる所望の露光線幅にてレジスト孤立ラインのパターン形成をおこなった。
レジスト孤立ラインの形状を走査電子顕微鏡を用いて観察し、その結果を表２に示した。線幅６０から２５０ｎｍのラインが形成されていることが確認された。【００９５】
上記の手順によりレジスト孤立ラインパターンが形成されたＥＵＶマスクブランクを、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて、Ｃｌ2系ガスまたはＣＦ4系ガスにて表３に示す所望の時間、ドライエッチングを行い、吸収体層１４、ならびに、積層構造の低反射層１５をなす第１層１６および第２層１７のパターニングを行った。なお、実施例１では、同一の条件で２つのＥＵＶマスクブランクを作成し、一方のＥＵＶマスクブランクはＣＦ4系ガスによりエッチングした後、Ｃｌ2系ガスによりエッチングする２段エッチングを実施し、他方のＥＵＶマスクブランクはＣｌ2系ガスによる１段エッチングを実施した。これらのエッチングのエッチング時間は、表３の通りである。なお、後者のＣｌ2系ガスによるエッチングのエッチング時間は、表３において括弧を用いて記載した。
エッチングの条件は下記の通りである。
（Ｃｌ2系ガスによるエッチング条件）
・バイアスＲＦ：５０Ｗ
・トリガー圧力：５Ｐａ
・エッチング圧力：２Ｐａ
・エッチングガス：Ｃｌ2／Ａｒ
・ガス流量（Ｃｌ2／Ａｒ）：２０／８０ｓｃｃｍ
（ＣＦ4系ガスによるエッチング条件）
・バイアスＲＦ：５０Ｗ
・トリガー圧力：４Ｐａ
・エッチング圧力：１Ｐａ
・エッチングガス：ＣＦ4
・ガス流量（Ｃｌ4）：９９ｓｃｃｍ
ドライエッチング後に残存するレジストをレジスト剥離液を用いて除去し、吸収体層１４、ならびに、積層構造の低反射層１５をなす第１層１６および第２層１７からなる孤立ラインパターンを得た。【００９６】
上記の手順により形成された吸収体層１４、ならびに、積層構造の低反射層１５をなす第１層１６および第２層１７からなる孤立ラインパターンの線幅を走査型電子顕微鏡を用いて観察、計測した結果を表４に示した。【００９７】
（実施例２）
本実施例では、第２層１７を膜厚３ｎｍのＴａＯＮ膜とし、エッチング時間を表３の通りに変更した以外は実施例１と同様に成膜および評価をおこなった。その結果、表１，２，４の結果を得た。【００９８】
（実施例３）
本実施例では、第２層１７を吸収体層１４と同じ条件で成膜される膜厚１ｎｍのＴａＮ膜とし、エッチング時間を表３の通りに変更した以外は実施例１と同様に成膜および評価をおこなった。その結果、表１，２，４の結果を得た。
このようにして得られたＴａＮ膜のＴａの含有率は５７ａｔ％、Ｎの含有率は４３ａｔ％であった。【００９９】
（比較例１）
本比較例は、第２層１７を形成せず、エッチング時間を表３の通りに変更した以外は実施例１と同様に成膜および評価をおこなった。その結果、表１，２，４の結果を得た。【０１００】
（比較例２）
本比較例は、第２層１７を形成せず、第１層１６を実施例１の第２層１７であるＴａＯＮを成膜したときと同じ条件で成膜される膜厚１０ｎｍのＴａＯＮ膜とし、エッチング時間を表３の通りに変更した以外は実施例１と同様に成膜および評価をおこなった。その結果、表１，２，４の結果を得た。なお、本例については、ＴａＯＮ膜の膜厚が異なる複数のサンプルを作成して１９３ｎｍにおける反射率を測定した。【０１０１】
【表１】
0005590113.tif 000002
上記表１における吸収体層、低反射層の欄に示される数値は、各層の厚さを示す。【０１０２】
【表２】
0005590113.tif 000003
表中の符号は以下を表わす。
Ａ：パターン倒れ、消失なし
Ｂ：一部パターン倒れ、消失あり
Ｃ：パターン消失【０１０３】
【表３】
0005590113.tif 000004
【０１０４】
【表４】
0005590113.tif 000005
【０１０５】
比較例２は最も一般的な構成のＥＵＶマスクブランクであるが、膜厚を任意に変更しても１９３ｎｍにおける１５％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下の反射率を得ることはできない。
比較例１は低反射膜としてＳｉＮを採用した構成のＥＵＶマスクブランクであり、表１に示される通り、１９３ｎｍにおける低反射率を実現できるが、表２、表４の結果のとおり、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストの密着性不足によるレジストパターンの消失や倒れが発生し不具合となる。
実施例１、実施例２、実施例３では、１９３ｎｍにおける反射率が好ましい５％以下であり、かつ幅が１００ｎｍ程度若しくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストの密着性不足によるレジストパターンの消失や倒れが起こることがなく、微細なパターニングが可能である。
また、実施例１、実施例２、実施例３では、それぞれ前記第２層表面の表面粗さ（ｒｍｓ）が、２８．８ｎｍ、２７．６ｎｍ、２９．６ｎｍの平滑な表面であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のＥＵＶマスクブランクは、パターン検査光の波長域において反射率が低く、エッチングプロセスにおいて、十分なエッチング速度を有し、かつ、レジストとの密着性が良好である。また、幅が１００ｎｍ程度もしくはそれ以下の微細なレジストパターンの形成に際して、レジストパターンが消失したり、レジストパターンが倒れてレジストパターンの欠陥が生ずることがなく、高精細が要求される半導体集積回路を製造するために使用されるＥＵＶマスク用として有用である。
なお、２０１０年３月２日に出願された日本特許出願２０１０−０４５０５９号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【０１０７】
１：ＥＵＶマスクブランク
１１：基板
１２：反射層（多層反射膜）
１３：保護層
１４：吸収体層
１５：低反射層
１６：第１層
１７：第２層
【図１】
0005590113.tif 000006