(57)【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ＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層とを少なくとも有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収層上にハードマスク層を設け、前記ハードマスク層上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成し、前記レジストパターンを剥離した後、前記ハードマスクパターンをマスクとして前記吸収層をドライエッチングして吸収層パターンを形成する工程を含む反射型マスクの製造方法であって、
前記吸収層パターンを形成する工程においては、前記基板にバイアスパワーを印加し、前記ハードマスクパターンの端部をハードマスクパターンの面内方向に後退させながら前記吸収層をエッチングしていき、順テーパー形状に傾斜した側面を有する前記吸収層パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項２】
前記所定のテーパー角度が、前記ＥＵＶ光が前記反射層に入射する角度と同じ角度で形成されてい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】
前記吸収層パターンの断面が、台形形状であ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４】
前記吸収層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成され、前記ハードマスク層が、クロム（Ｃｒ）またはハフニウム（Ｈｆ）を主成分とする材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項５】
前記吸収層のドライエッチングに用いられる装置が、誘導結合プラズマ型ドライエッチング装置であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項６】
前記所定のテーパー角度を持つ吸収層パターンを形成するときの前記バイアスパワーが、前記吸収層を垂直にエッチングするときのバイアスパワーに対して、２倍以上３倍以下の大きさの範囲であることを特徴とする請求項５に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項７】
前記吸収層のドライエッチングにＣＦ系ガスを用い、前記ドライエッチングにおけるソースパワーが２００Ｗ〜５００Ｗ、バイアスパワーが５０Ｗ〜１００Ｗの範囲であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の反射型マスクの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法で作製された前記ハードマスクパターンを備えた前記吸収層パターンの微小寸法を計測し、前記微小寸法が目標寸法より大きい場合には、前記吸収層パターンのドライエッチングを追加することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの高密度集積回路の製造に用いられるＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法に係り、特に、反射型マスクのパターンを露光特性が良いとされるテーパー角度とする反射型マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化に伴い、現在、ＡｒＦエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置により、フォトマスクを用いてウェハ上にパターン転写する露光方法が行なわれている。これらの光学式の投影露光装置による露光方法では、いずれ解像限界に達するため、電子線描画装置による直描やインプリントリソグラフィやＥＵＶリソグラフィのような新しいパターン形成方法が提案されている。
【０００３】
これらの新しいリソグラフィ技術の中で、ＥＵＶリソグラフィは、エキシマレーザよりもさらに短波長の波長１３．５ｎｍ程度のＥＵＶ光を用い、通常１／４程度に縮小して露光する技術で、紫外線露光の短波長化の極限と見なされており、半導体デバイス用のリソグラフィ技術として注目されている。ＥＵＶ露光では、短波長のために屈折光学系が使用できないので、反射光学系が用いられ、マスクとしては反射型マスクが提案されている。ＥＵＶ露光用反射型マスクは、ＥＵＶ光を反射する多層の反射層と、この反射層上にＥＵＶ光を吸収する吸収層とを少なくとも設けてパターンを形成したマスクである。
【０００４】
上記のように、ＥＵＶ露光は反射光学系による露光であるために、マスク面で反射された反射光を、同じマスクへの入射光と相互に干渉させずに投影光学系に入らせなくてはならない。このため、反射型マスクに入射されるＥＵＶ光は垂直ではなく、マスク面に対して所定の角度（通常６°程度）の方向から斜めに入射し、ＥＵＶマスクで斜めの反射光となる。そのため、反射型マスクのパターン端部が垂直であると、斜め入射、斜め反射となるために、射影効果（Shadowing Effect）と呼ばれるパターンの影が生じてしまい、ＥＵＶ露光における課題となっている。
【０００５】
この射影効果を低減する方法の一つとして、吸収層パターンの側面をＥＵＶ光の入射角に近い順テーパー形状に傾斜させたマスクとし、転写性能を上げる提案がされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１には、図７に示すように台形形状をなす吸収体パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクが開示されており、特許文献２には、順テーパー形状を備えた吸収部パターンが開示されている。上記の文献における吸収体、吸収部は本発明の吸収層と同じ意味なので、以後、本発明では吸収層と記す。
【０００６】
また、上記の特許文献１および特許文献２には、テーパー角を持つ吸収層パターンを備えた反射型マスクの製造方法についても開示されている。特許文献１では、レジストパターンの断面形状を露光量によって調節して台形形状とし、エッチングによってレジストパターンの断面形状を吸収層に転写させることで、吸収層パターンにテーパー角をもたせる反射型マスクの製造方法が開示されている。また、特許文献２では、一度吸収層パターンを作製してから、テーパー角をつけたい箇所に、２度目のレジストパターンを若干ずらして形成し、再度エッチングして順テーパー形状を有する吸収層パターンを作製する方法が記載されている。２度目のレジストパターンをずらすかずらさないかで、吸収層パターンの断面形状を順テーパーにするか垂直にするかを調節できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１４８１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された反射型マスクの製造方法は、目的とする吸収層パターン形状に適した断面を持つレジストパターンを作成することが困難であり、さらにそのレジストパターンの断面形状の通りに吸収層に精度良く正確に転写することが容易ではないという問題があった。また、特許文献２に記載された反射型マスクの製造方法は、最初に形成した吸収層パターンに合わせて２回目のレジストパターン形成時にアライメント露光を行う必要がある上、わずかなアライメントずれが致命的な形状悪化を引き起こすという問題があった。
【０００９】
さらに、本発明者は、吸収層のエッチング条件を調節することで、テーパー形状を有する吸収層パターンを作製しようと試みたが、パターンの種類やパターン密度、パターンのマスク面内位置による相違により、吸収層パターンの断面の形状ばらつきが大きく、制御性良く均一なテーパー角を有する吸収層パターンを得ることが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ＥＵＶ露光用反射型マスクの製造において、所定のテーパー角度を有する吸収層パターンを比較的容易に高精度で形成することができる反射型マスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、基板と、前記基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層とを少なくとも有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収層上にハードマスク層を設け、前記ハードマスク層上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記ハードマスク層をエッチングしてハードマスクパターンを形成し、前記レジストパターンを剥離した後、前記ハードマスクパターンをマスクとして前記吸収層をドライエッチングして吸収層パターンを形成する工程を含む反射型マスクの製造方法であって、前記吸収層パターンを形成する工程においては、前記基板にバイアスパワーを印加し、前記ハードマスクパターンの端部をハードマスクパターンの面内方向に後退させながら前記吸収層をエッチングしていき、順テーパー形状に傾斜した側面を有する前記吸収層パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項１に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法において、前記所定のテーパー角度が、前記ＥＵＶ光が前記反射層に入射する角度と同じ角度で形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、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において、前記吸収層パターンの断面が、台形形状であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法において、前記吸収層が、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成され、前記ハードマスク層が、クロム（Ｃｒ）またはハフニウム（Ｈｆ）を主成分とする材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法において、前記吸収層のドライエッチングに用いられる装置が、誘導結合プラズマ型ドライエッチング装置であることを特徴とする
ものである。
【００１６】
請求項６に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項５に記載の反射型マスクの製造方法において、前記所定のテーパー角度を持つ吸収層パターンを形成するときの前記バイアスパワーが、前記吸収層を垂直にエッチングするときのバイアスパワーに対して、２倍以上３倍以下の大きさの範囲であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項５または請求項６に記載の反射型マスクの製造方法において、前記吸収層のドライエッチングにＣＦ系ガスを用い、前記ドライエッチングにおけるソースパワーが２００Ｗ〜５００Ｗ、バイアスパワーが５０Ｗ〜１００Ｗの範囲であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項８に記載の発明に係る反射型マスクの製造方法は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の反射型マスクの製造方法で作製された前記ハードマスクパターンを備えた前記吸収層パターンの微小寸法を計測し、前記微小寸法が目標寸法より大きい場合には、前記吸収層パターンのドライエッチングを追加することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、ＥＵＶ光を吸収する吸収層をドライエッチングする工程において、該吸収層上に設けたハードマスクパターンを用い、ドライエッチングのバイアスパワーを高めてドライエッチングすることにより、パターンの種類やパターン密度、パターンの位置に依存することなく、所定のテーパー角度を有する吸収層パターンを均一に制御性良く比較的容易に作製することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明の反射型マスクの製造方法によれば、ハードマスクパターンを備えた吸収層パターンの微小寸法（ＣＤ）を計測し、微小寸法が所定の寸法以下の場合には、吸収層パターンのドライエッチングを追加することで、高精度のパターン寸法を有する反射型マスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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断面模式図である。
【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断面模式図である。
【図３】本発明の反射型マスクの製造方法を用いたシングルライン残しパターンの所定のテーパー角度を有する吸収層パターンの断面形状を示すＳＥＭ写真図である。
【図４】本発明の反射型マスクの製造方法を用いたライン／スペースパターンの所定のテーパー角度を有する吸収層パターンの断面形状を示すＳＥＭ写真図である。
【図５】本発明の反射型マスクの製造方法を用いたシングルライン抜けパターンの所定のテーパー角度を有する吸収層パターンの断面形状を示すＳＥＭ写真図である。
【図６】本発明の反射型マスクの製造方法を用いた他の例の抜けパターンの所定のテーパー角度を有する吸収層パターンの断面形状を示すＳＥＭ写真図である。
【図７】従来の傾斜した側面を備えたＥＵＶ露光用反射型マスクの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の反射型マスクの製造方法を示す工程断面模式図である。
【００２３】
先ず、図１（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１上に形成された多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層１２と、反射層１２上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層１４とを少なくとも有する反射型マスクブランク１０を準備し、吸収層１４上にハードマスク層１５を設ける。図１では、反射層１２上に反射層１２を保護するキャッピング層１３が設けてある。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、ハードマスク層１５上に電子線レジストを塗布し、電子線描画装置でパターン描画して、レジストパターン１６を形成する。
【００２５】
次に、レジストパターン１６をマスクにしてハードマスク層１５をエッチングし、図１（ｃ）に示すように、ハードマスクパターン１７ａを形成した後、レジストパターン１６を剥離する。
【００２６】
次に、ハードマスクパターン１７ａをマスクとして吸収層１４をドライエッチングするが、図１（ｄ）に示すように、吸収層１４をドライエッチングする工程において、基板１１にバイアスパワーを印加し、このバイアスパワーを、ハードマスクパターン１７ａの端部にダメージが集中してハードマスクパターン１７ａの端部が後退する大きさに調整し、図１（ｄ）の矢印方向に示すように、ハードマスクパターン１７ａの端部をダメージにより順次後退させながら吸収層１４をエッチングしていき、図１（ｅ）に示すように、所定のテーパー角度を持つ吸収層パターン１９を有する反射型マスク２０を形成する。
【００２７】
上記のように、本発明の反射型マスクの製造方法は、基板に印加したバイアスパワーによりハードマスクパターン１７ａの端部にイオンが集中してハードマスクパターン１７ａの端部のダメージが増大し、吸収層１４エッチング中のハードマスクパターン１７ａのダメージによるパターン端部の後退を利用し、テーパー角を持つ吸収層パターン１９を作成するものである。
【００２８】
ハードマスクパターン１７ａの端部にダメージを集中させて、パターンを後退させるためには、基板１１に高周波（ＲＦ）バイアスパワーを印加し、このバイアスパワーを、吸収層１４を垂直にエッチングするときの通常の条件よりも高くした条件を用いればよい。テーパー角度を持つ吸収層パターン１９を形成するときのバイアスパワーは、吸収層１４を垂直にエッチングするときのバイアスパワーに対して、２倍以上３倍以下の大きさの範囲であるのが好ましい。バイアスパワーが通常の垂直エッチング条件の２倍未満では、ハードマスクパターン１７ａ端部のダメージが弱いためにテーパーが生じにくく、一方、３倍を超えると、ハードマスクパターン１７ａの端部のダメージが大きくなりすぎるからである。
【００２９】
また、本発明においては、基板１１に印加するバイアスパワーを調節することで吸収層パターン１９のテーパー角度を調節することができる。反射型マスクの特性としては、テーパー角度が、ＥＵＶ光が反射層に入射する角度と同じ所定のテーパー角度で形成されているのが、良好な転写パターンを形成する上で好ましい。例えば、所定のテーパー角度としては、６度前後の角度が挙げられる。
【００３０】
吸収層パターン１９は、射影効果を防止もしくは低減するためにテーパー角度を有するので、吸収層パターンの断面は、台形形状であるのが好ましい。本発明の製造方法は、吸収層１４をドライエッチングする工程におけるハードマスクパターン１７ａの端部の後退が、パターンの種類やパターン密度、パターンのマスク面内位置に依存することが少ない。したがって、本発明の製造方法は、マスク面内全域にわたって、吸収層パターンの断面形状のばらつきが小さく、制御性良く均一なテーパー角を有する吸収層パターンを得ることが可能であるという効果を奏する。
【００３１】
本発明の製造方法においては、吸収層パターン１９形成後、ハードマスクパターン１７ｃは必要に応じて除去すればよい。例えば、Ｃｒを主成分とする材料からなるハードマスクパターン１７ｃは塩素と酸素の混合ガスによるエッチングで容易に除去することができる。吸収層パターン１９を光学検査する場合には、吸収層パターン１９上にパターンの光学検査に使用する検査光の反射率が低い低反射層を積層している場合が多く、検査光による反射像のコントラストを上げるために、ハードマスクパターン１７ｃは除去した方が好ましい。一方、パターンを電子線検査する場合には、Ｃｒなどからなるハードマスクパターン１７ｃは導電性で帯電防止効果を有しているため、ＳＥＭ像の画質を安定し向上させて検査感度を安定化させるので、ハードマスクパターン１７ｃを残しておく方が好ましい。
【００３２】
ここで、上記の反射型マスクブランクを構成する材料の望ましい形態について述べる。
【００３３】
（基板）
本発明の反射型マスクの製造方法に用いる基板１１としては、パターン位置精度を高精度に保持するために低熱膨張係数を有し、高反射率および転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板などを用いることができる。マスクブランクスの平坦度としては、例えば、パターン領域において５０ｎｍ以下が求められている。
【００３４】
（反射層）
反射層１２としては、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を高い反射率で反射する材料が用いられ、ＭｏとＳｉからなる多層膜が多用されており、例えば、２．７４ｎｍ厚のＭｏと４．１１ｎｍのＳｉを各４０層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。ＭｏとＳｉからなる多層膜の場合、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＳｉ膜を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＭｏ膜を成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層されて、多層反射層が得られる。上記のように、ＥＵＶ光を高い反射率で反射させるために、１３．４ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの多層の反射層１２の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
【００３５】
（キャッピング層）
反射層１２の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏを最上層とするのが好ましいが、Ｍｏは大気で酸化され易くて反射率が低下するので、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護膜として、スパッタリング法などによりＳｉやＲｕを成膜し、キャッピング層を設けることが好ましい。例えば、キャッピング層１３としてＳｉは反射層１２の最上層に１１ｎｍの厚さに設けられる。
【００３６】
（吸収層）
マスクパターンを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層１４の材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成されているのが好ましく、例えば、Ｔａ、ＴａＢ、ＴａＢＮなどが、膜厚３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲、より好ましくは５０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲で用いられる。このようなタンタル系材料からなる吸収層は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。上記のＴａ系材料はフッ素系ガスでエッチングすることができる。
【００３７】
(ハードマスク層)
ハードマスク層の材料としては、加工が容易であるとともに、Ｔａを主成分とする吸収層とエッチングの選択比が十分に取れる必要がある。また必要に応じて、ハードマスクを除去する必要がある場合には、これを容易に取り除けることが望ましい。クロム（Ｃｒ）またはハフニウム（Ｈｆ）を主成分とする材料からなるハードマスク層は加工が容易であるとともに、Ｔａ加工時のダメージが少なく好ましい。特にＣｒ系の材料はフッ素系ガスのプラズマに対しては非常に強い耐性を持っており、例えば、膜厚５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で用いることができる。また、Ｃｒ系の材料からなるハードマスク層１５のエッチングでは、Ｔａを主成分とする吸収層との選択比を十分に取ることができることから、塩素と酸素の混合ガスによるドライエッチングが好ましく、これによってパターンにダメージを与えず容易に除去することができる。Ｈｆ系の材料からなるハードマスク層は、塩素でエッチングすることができる。上記の本発明におけるハードマスク層はスパッタ法で成膜して形成される。
【００３８】
本発明の反射型マスクの製造方法を用いるマスクブランクとしては、吸収層エッチング時の反射層・キャッピング層へのエッチングダメージを防止するために、キャッピング層上にバッファ層が設けられていてもよい。また、吸収層上に、光学検査時の検出感度を上げるために反射防止層が設けられていてもよい。この場合、ハードマスク層は反射防止層の上に形成される。また、ＥＵＶ露光用マスクブランクのパターン形成側と反対側の面に、マスクを露光装置に設定するときの静電チャック用に導電層が設けられていてもよい。
【００３９】
本発明において、吸収層のドライエッチングに用いられる装置としては、ソースパワーとは独立してバイアスパワーを印加し制御できる装置が好ましく、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）型ドライエッチング装置あるいはＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマ型ドライエッチング装置などが挙げられるが、ＩＣＰ型ドライエッチング装置がバイアスパワーの制御が容易でより好ましい。ＩＣＰ型ドライエッチング装置は、エッチング容器の外壁面もしくは内部に設けたコイル状の電極アンテナに高周波電流を流すことでプラズマを発生し、さらにエッチング対象の被加工基板の近傍に電極を設けて高周波電流を流してプラズマイオンのエネルギーを制御してエッチング特性を制御する。本発明において、プラズマを発生させる高周波などの電力をソースパワーと言い、バイアスパワーとは基板を載せる下部電極にかける高周波電力を意味するものであり、バイアスパワーによってイオンエネルギーを制御するものである。
【００４０】
上記のように、吸収層１４にＴａ系材料を用いた場合には、吸収層のエッチングガスとしてＣＦ系のガス、例えば、ＣＦ4、ＣＨＦ3などが用いられる。ＩＣＰ型ドライエッチング装置を用い、所定のテーパー角度を持つ吸収層パターンを形成するとき、バイアスパワーは、吸収層を垂直にエッチングするときのバイアスパワーに対して、２倍以上３倍以下の大きさの範囲であるのが好ましい条件である。このとき、ドライエッチングにおけるソースパワーは２００Ｗ〜５００Ｗ、基板に印加するバイアスパワーは５０Ｗ〜１００Ｗの範囲で用いるのが好ましい。
【００４１】
本発明の製造方法は、吸収層をパターンエッチング後、ハードマスクパターンを除去する前に、ハードマスクパターンを備えた吸収層パターンの微小寸法（ＣＤ：Critical Dimension）を計測し、もしも微小寸法が目標寸法より大きい場合には、吸収層パターンのドライエッチングを追加することで、目標とするＣＤの高精度のパターン寸法を有する反射型マスクを得ることができる。
【実施例】
【００４２】
(実施例１)
光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板の一方の主面上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気下で、Ｓｉターゲットを用いてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、続いてＭｏターゲットを用いてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを１周期として４０周期積層して反射層とした後、最後にＳｉ膜を１１ｎｍ成膜してキャッピング層とし、ＭｏとＳｉの多層膜よりなるＥＵＶ光を反射する反射層を形成した。  続いて、上記の反射層上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、ＴａおよびＢを含むターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＢＮ膜を５０ｎｍの厚さで成膜してＥＵＶ光を吸収する吸収層とし、反射型マスクブランクを作製した。
【００４３】
次に、この反射型マスクブランクの吸収層上にＣｒ膜を１０ｎｍの厚さに成膜し、ハードマスク層とした。
【００４４】
次に、このＣｒハードマスク層を有するＥＵＶ露光用マスクブランクを用い、電子線レジストを塗布し、電子線描画装置でパターン描画して、レジストパターンを形成した。パターンとしては複数の種類のパターンを用いた。
【００４５】
次に、レジストパターンをマスクにして、塩素と酸素との混合ガスによりＣｒハードマスク層をドライエッチングし、Ｃｒハードマスクパターンを形成した。
【００４６】
次いで、レジストパターンを除去した後、ＩＣＰ型ドライエッチング装置を用い、Ｃｒハードマスクパターンをマスクにして、基板にバイアスパワーを印加しながらＴａＢＮ膜の吸収層をＣＦ4ガスを用いてエッチングし、吸収層パターンを形成した。
【００４７】
吸収層パターンのエッチングは以下の条件とした。バイアスパワーは通常の垂直エッチングする時の条件３０Ｗ〜５０Ｗの２倍〜３．３倍に相当する。
ソースパワー：４００Ｗ
バイアスパワー：１００Ｗ
エッチングガス：ＣＦ4
ガス圧力：５ｍＴｏｒｒ
【００４８】
上記のエッチングにおいて、高いバイアスパワーが基板に印加されることにより、Ｃｒハードマスクパターンの端部にダメージが集中し、Ｃｒハードマスクパターンの端部が後退しながら、吸収層がエッチングされ、所定のテーパー角度を持つＴａＢＮ膜の吸収層パターンを形成した。
【００４９】
次に、Ｃｒ膜よりなるハードマスクパターンを塩素と酸素との混合ガスによりドライエッチングして除去し、反射型マスクを形成した。上記の反射型マスク製造工程の後、反射型マスクを最終的に検査したところ、ＴａＢＮ膜の吸収層パターンが所定のテーパー角度を持つ反射型マスクが得られた。
【００５０】
図３〜図６は、本実施例の製造方法を用いた１枚のマスク面内における複数種類のＴａＢＮ膜吸収層パターンの断面形状を示すＳＥＭ写真図である。図３はシングルライン残しパターン、図４は１対１のライン／スペースパターン、図５はシングルライン抜けパターン、図６は他の例の抜けパターンである。いずれも残しパターン部または抜けパターン部の底辺が１５０ｎｍ、吸収層パターン厚さ５０ｎｍである。図３〜図６が示すように、本実施例の製造方法によれば、パターンの種類によらず均一なテーパー形状の吸収層パターンを有する反射型マスクが得られた。
【００５１】
(実施例２)
実施例１と同じ工程で得られたＣｒ膜よりなるハードマスクパターンを除去していない状態の反射型マスクを用い、ＣＤ−ＳＥＭでパターン寸法を測長したところ、ＴａＢＮ膜の吸収層パターンの寸法がまだ所定の目標寸法より大きかった。
【００５２】
そこで、上記のＣｒハードマスクパターンを有する反射型マスクをさらに追加エッチングし、吸収層パターンの寸法を目標寸法とした後、Ｃｒ膜よりなるハードマスクパターンを塩素と酸素との混合ガスによりドライエッチングして除去し、反射型マスクを形成した。
【００５３】
上記の反射型マスク製造工程の後、反射型マスクを最終的に検査したところ、ＴａＢＮ膜吸収層パターンが所定のテーパー角度を持ち、目標とするパターン寸法を有する高精度の反射型マスクが得られた。
【符号の説明】
【００５４】
１０  反射型マスクブランク
１１、２１  基板
１２、２２  反射層
１３、２３  キャッピング層
１４  吸収層（パターニング前）
１５  ハードマスク層
１６  レジストパターン
１７ａ  ハードマスクパターン
１７ｂ  端部が後退したハードマスクパターン
１７ｃ  吸収層エッチング後のハードマスクパターン
１８  吸収層エッチング中の吸収層パターン
１９  所定のテーパー角度を持つ吸収層パターン
２０、３０、４０  反射型マスク
２７ａ  ハードマスクパターン
２７ｂ  端部が後退したハードマスクパターン
２９ａ  寸法大の吸収層パターン
２９ｂ  目標寸法で所定のテーパー角度を持つ吸収層パターン
ＣＤ１  計測した寸法値
ＣＤ２  目標の寸法値
７０  従来の反射型マスク
７１  基板
７２  反射層
７３  Ｓｉウェーハ
７４  吸収層パターン
７５、７６  傾斜した側面
８０  吸収層パターン間の距離
８１  対応パターン間の距離
８２  対応パターンの一つの長さ
８３  吸収層パターンの一つの長さ
【図１】
0005544914.tif 000002
【図２】
0005544914.tif 000003
【図３】
0005544914.tif 000004
【図４】
0005544914.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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