(57)【要約】【課題】パターン領域の周辺に吸収層を積層した遮光領域を設けた反射型マスクの製造において、マスク製造のスループットを低下させず、正常パターンや反射層に損傷を与えることなく、修正痕を残さずに欠陥修正を行い、高品質のマスクを製造することができる反射型マスクの製造方法およびそれに適したマスクブランクを提供する。【解決手段】第１の吸収層上に第２の吸収層が積層された吸収層上にハードマスクを設け、パターン領域のハードマスク、第２の吸収層、第１の吸収層をエッチングしてパターン化した後、前記パターン領域の外観欠陥検査を行い、黒欠陥部がある場合には、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前期黒欠陥部を修正し、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去することを特徴とする。【選択図】  図１
2011197375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上に転写するパターンに対応したパターンを有するパターン領域と、前記パターン領域の周辺にＥＵＶ光を吸収する積層された吸収層で形成された遮光領域とを有する反射型マスクの製造方法であって、
基板と、前記基板上に形成され前記ＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層と、前記第１の吸収層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する第２の吸収層と、前記第２の吸収層上に設けられたハードマスクとを備えた反射型マスクブランクを準備する工程と、
前記ハードマスク上に、前記パターン領域用の第１のレジストパターンを形成する工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記ハードマスク、前記第２の吸収層、前記第１の吸収層をエッチングしてパターン化した後、前記第１のレジストパターンを剥離する工程と、
前記パターン領域の外観欠陥検査を行う工程と、
黒欠陥部がある場合には、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前期黒欠陥部を修正する工程と、
前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の同じ材料で構成され、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層との間にエッチングストッパー層を有し、
前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層を除去する前に、前記パターン領域の外観欠陥検査を行い、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前記黒欠陥部を修正する工程の後に、
前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層をエッチングして除去するとともに、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去する工程と、
前記第２のレジストパターンを剥離し、前記パターン領域に前記エッチングストッパー層を設けた前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の異なる材料で構成され、
前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層を除去する前に、前記パターン領域の外観欠陥検査を行い、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前記黒欠陥部を修正する工程の後に、
前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去する工程と、
前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクをエッチングして除去する工程と、
前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、
前記パターン領域の前記パターン化した第２の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の同じ材料で構成され、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層との間にクロム系材料よりなるエッチングストッパー層を有し、
前記第１のレジストパターンを剥離する工程の後に、
前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスク、前記パターン化した第２の吸収層をエッチングして除去する工程と、
前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、
前記パターン領域の外観欠陥検査を行う工程と、
黒欠陥部がある場合には、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前期黒欠陥部を修正する工程と、
前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記エッチングストッパー層を設けた前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項５】
前記反射層と前記第１の吸収層との間に、前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層を有し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程の後に、
前記パターン領域の前記バッファ層をエッチングしてパターン化する工程を含む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】
請求項１、請求項２、請求項５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、
前記第１の吸収層および前記第２の吸収層が窒化タンタル、前記ハードマスクが酸化タンタル、前記ストッパー層が酸化タンタルまたは酸化シリコンのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項７】
請求項１、請求項３、請求項５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、
前記第１の吸収層が窒化タンタル、前記第２の吸収層が窒化クロム、前記ハードマスクが酸窒化シリコンの材料で形成されていることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項８】
請求項１、請求項４、請求項５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、
前記第１の吸収層および前記第２の吸収層が窒化タンタル、前記ハードマスクが酸化タンタル、前記ストッパー層が窒化クロムの材料で形成されていることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８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用いられることを特徴とする反射型マスクブランク。
【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、マスクの転写されるパターン領域の周辺に遮光領域を設けた反射型マスクの外観欠陥の修正を容易にした反射型マスクの製造方法および該製造に用いられる反射型マスクブランクに関する。
【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、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】
ＥＵＶリソグラフィは、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、基板上にＥＵＶ光を反射する多層の反射層と、この反射層上に設けたＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成したパターンとを少なくとも有するマスクである。
【０００４】
ＥＵＶ露光では、ＥＵＶ光はマスク面に対し垂直な方向から数度傾いた方向から入射される。従って、吸収層パターンの膜厚が厚いと、パターン自身の影が生じ、露光時に転写されたパターンのエッジ部分がぼけるなどのシャドーイングと呼ばれる現象により鮮明な転写像が得られなくなるため、パターン形成上、吸収層の厚さを薄くしたマスクが求められている。
【０００５】
ＥＵＶ露光では、露光時の隣り合ったショットが重なる領域では露光が重なるために、ウェハ上のレジストが多重露光されてレジストダメージが生じる。１回の露光ショットでは適正露光であっても、露光ショットで重なり合う部分のレジストは多重露光されてオーバー露光となり、レジストの膜減りやパターンの寸法変動などの問題が発生する。このため、フィールド境界部への多重露光を遮る必要があり、吸収層の薄膜化に伴い、ＥＵＶマスクでの遮光領域の必要性が指摘されている。上記のフィールド境界部での遮光の問題を解決するために、図１０に示すように、マスクの転写されるパターン領域の周辺に遮光領域を設けた反射型マスクが提案されている（特許文献１参照）。図１０に示す反射型マスクは、転写パターン領域１００の周辺に第２の吸収膜６が第１の吸収膜５上に設けられており、遮光領域の吸収膜を２層構造にした積層型の遮光領域１０１を有する反射型マスクであり、積層型遮光領域１０１は形成が容易であるという利点がある。
【０００６】
一方、反射型マスクではマスク上に外観上の欠陥が存在すると、欠陥がウェハに転写されて歩留まりを低下させる原因となるので、ウェハにマスクパターンを転写する前に外観欠陥検査装置により製造されたマスクの欠陥の有無や存在場所を調べ、もしも欠陥がある場合には欠陥修正装置により欠陥修正を行い、欠陥の無いマスクとしなければならない。
【０００７】
図９は、遮光領域の吸収層を２層構造にした積層型遮光領域を有する反射型マスクにおいて、欠陥修正工程を含む従来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。
【０００８】
図９に示すように、積層型遮光領域を有する従来の反射型マスクの製造方法は、基板９１と、基板９１上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層９２と、反射層９２上にＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層９５ａと、第１の吸収層９５ａ上に形成されたＥＵＶ光を吸収する第２の吸収層９７ａと、を備えた反射型マスクブランクを準備し、第２の吸収層９７ａ上に、転写パターンとなる吸収層パターンを形成するための第１のレジストパターン９１１を形成し（図９（ａ））、第１のレジストパターン９１１をマスクとして第２の吸収層９７ａ、エッチングストッパー層９６ａ、第１の吸収層９５ａの順にエッチングした後（図９（ｂ））、第１のレジストパターン９１１を剥離し（図９（ｃ））、次に、遮光領域用の第２のレジストパターン９１３を形成し（図９（ｄ））、第２のレジストパターン９１３をマスクとしてパターン領域の第２の吸収層パターン９７をエッチング除去し（図９（ｅ））、第２のレジストパターン９１３を剥離し、次に、パターン領域を検査し（図９（ｆ））、修正すべき黒欠陥９１２がある場合には修正し（図９（ｇ））、バッファ層９４ａをエッチングし、パターン領域９１４と遮光領域９１５を有する反射型マスク９０を製造するものである（図９（ｈ））。
【０００９】
上記のように、積層型の遮光領域を設けた従来の反射型マスクの製造方法では、パターン領域の第１の吸収層の上部にある第２の吸収層を取り去ってから、パターン領域の欠陥検査および欠陥修正を行っている。しかしながら、この従来の製造方法では、以下に述べるような問題が生じていた。
【００１０】
図６は、反射型マスクの製造工程において、パターン領域の上部の第２の吸収層を取り去った後のパターン領域の欠陥６６の例を示す製造途中の反射型マスク６０の断面図である。図６では、基板６１上に多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層と反射層を保護するキャッピング層が順に設けられており、次いでマスクパターン形成時の反射層・キャッピング層６２へのエッチングダメージを防止するためにバッファ層６３が設けられている。さらにその上にＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層６４が形成された構造となっている。図６に示す例では、第１の吸収層６４上に、光学検査時の検出感度を上げるためにエッチングストッパー層を兼ねた反射防止層６５が設けられている。
【００１１】
反射型マスク６０は、図９に示したように、従来、第１の吸収層６４をパターニングした後に、外観欠陥の検査、修正が行われ、その後パターニングした第１の吸収層６４に基づいてバッファ層６３を除去して作製される。図６に示す製造途中の反射型マスク６０は、マスク上に第１の吸収層６４の欠陥６６が存在する場合を例示している。
【００１２】
マスク品質上の大きな問題点の一つは、図６に示すように、本来あってはならない領域に不要な層が残ってしまう欠陥６６であり、この不要な余剰欠陥は、通称「黒欠陥」と呼ばれている。黒欠陥は、マスクを用いたウェハ露光時に、その欠陥像をウェハ上に転写形成してしまう。黒欠陥の発生原因としては、例えば、マスク製造工程において、吸収層のエッチング前にマスク基板に異物が付着してしまい、吸収層のエッチングを阻害し、吸収層が最終段階まで残ってしまう場合、あるいは、マスク製造工程のどこかの段階で異物自体は取れてしまってはいるのだが、エッチングを阻害されたことで残ってしまう吸収層の残留物も同様に黒欠陥として表れる。反射型マスクの場合には、極く薄い層の黒欠陥でもＥＵＶ光の反射率が異なり、ウェハ上に欠陥を生じさせてしまうという特有の問題がある。
【００１３】
上記の黒欠陥の修正方法としては、従来のフォトマスクで用いられてきた種々の修正方法が提案されているが、反射型マスクとしてのパターンの微細化、高精度化、狭ピッチ化に伴い、それらの方法の適用には困難を極めることが多い。例えば、化学的な部分エッチングや、レーザ加工による部分除去では精度が伴わないため適用できない。そこで、図７に示すように、収束イオンビーム（ＦＩＢ）７６による修正方法（例えば、特許文献２参照。）、あるいはガスアシストによる電子ビーム（ＥＢ）７６による修正方法が提案されている。また、図８に示すように原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の原理を用いながら、ＡＦＭのプローブ探針８７で欠陥８６を物理的に削り取る修正方法が提案されている。いずれの方法も直接欠陥部を除去して修正する方法である。
【００１４】
しかしながら、ＦＩＢによる修正方法は、欠陥自体が不定形をしているため、たとえ特許文献２に記載されるようなＦＩＢに耐性のあるバッファ層を用いたとしても、図７に示すように、欠陥部位のみを修正することが困難で、欠陥の周囲の反射層７２へのダメージ７７あるいは吸収層パターン７４の側面ダメージ７７が発生してしまうという問題があった。ＦＩＢによる修正方法は、イオンビームとして通常ガリウムを用いるため、ガリウムが下層のバッファ層７３やキャッピング層・反射層７２に打ち込まれ、反射層７２へのダメージ７７が生じ、修正部位の反射率を低下させるという問題があった。また、ＦＩＢによる黒欠陥部の修正時には、欠陥修正部の周辺にオーバーエッチングによる掘り込み現象が発生し、この現象は反射光の位相を乱すため、黒欠陥部の修正個所の加工品質を低下させ転写結果に悪影響をもたらすという問題があった。
【００１５】
近年、黒欠陥部の修正方法において、上記のＦＩＢ修正による問題を低減するため、エッチングガスを導入し、ＦＩＢあるいはＥＢによりガスを励起させ、欠陥部のみを選択的にエッチングするガスアシストエッチング技術が提案されている。しかし、ＦＩＢやＥＢによるガスアシストエッチング方式は、欠陥形状の取り込み精度が悪く、欠陥境界で加工オーバーや加工不足を生じることによる反射層への掘り込みや加工残り、更にはイオン打ち込みによるバッファ層の難エッチング化を生じるという問題があった。また、パターンを形成する吸収層の材質によっては、エッチングのエンドポイントが検出しにくく、反射層にダメージを与えてしまい修正部の反射率が正常部と異なってしまうという問題があり、この技術を用いても、欠陥部を完全に回復させることは困難であるという問題があった。
【００１６】
一方、ＡＦＭのプローブ探針で欠陥部分を物理的に削り取る修正方法は、図８に示すように、パターンが微細化しパターンピッチが狭くなると、修正時に正常なパターンが障害となって探針８７が欠陥８６の下部までとどかず完全な修正ができなかったり、あるいは探針８７が正常なパターンを傷付けて致命的な欠陥としてしまうこともあるという問題があった。これを回避するために、先端をより細くした探針の適用や、先端形状を故意に非対称とした探針を用いて特定方向の欠陥のみ順次削って行く手法が取られたりしているが、根本解決には至っておらず、修正時間をより拡大してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００９−１４１２２３号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のように、従来、マスクの黒欠陥の修正方法として用いられているＦＩＢ、ＥＢあるいはＡＦＭなどによる修正方法は、積層された吸収層で形成された遮光領域を有する反射型マスクにおいては、吸収層パターンの黒欠陥を修正する際に、欠陥部の吸収層を完全に取り去る必要があることから、いずれの修正方法も修正精度不足による正常パターンへの損傷や反射層への損傷が問題となっていた。また、ＡＦＭによる修正方法は、加工に用いるプローブ探針の形状があるため、パターンピッチの微細化に対応できなくなっているという問題があった。
【００１９】
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、マスクの転写されるパターン領域の周辺に遮光領域を設けた反射型マスクの製造において、外観欠陥の修正を容易にして、マスク製造のスループットを低下させず、正常パターンや反射層に損傷を与えることなく、修正痕を残さずに、微細パターンの修正を精度良く行い、高品質のマスクを製造することができる反射型マスクの製造方法および該製造方法に適した反射型マスクブランクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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、ウェハ上に転写するパターンに対応したパターンを有するパターン領域と、前記パターン領域の周辺にＥＵＶ光を吸収する積層された吸収層で形成された遮光領域とを有する反射型マスクの製造方法であって、基板と、前記基板上に形成され前記ＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層と、前記第１の吸収層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する第２の吸収層と、前記第２の吸収層上に設けられたハードマスクとを備えた反射型マスクブランクを準備する工程と、前記ハードマスク上に、前記パターン領域用の第１のレジストパターンを形成する工程と、前記第１のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記ハードマスク、前記第２の吸収層、前記第１の吸収層をエッチングしてパターン化した後、前記第１のレジストパターンを剥離する工程と、前記パターン領域の外観欠陥検査を行う工程と、黒欠陥部がある場合には、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前期黒欠陥部を修正する工程と、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２１】
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に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の同じ材料で構成され、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層との間にエッチングストッパー層を有し、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層を除去する前に、前記パターン領域の外観欠陥検査を行い、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前記黒欠陥部を修正する工程の後に、前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層をエッチングして除去するとともに、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去する工程と、前記第２のレジストパターンを剥離し、前記パターン領域に前記エッチングストッパー層を設けた前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２２】
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に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の異なる材料で構成され、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクおよび前記第２の吸収層を除去する前に、前記パターン領域の外観欠陥検査を行い、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前記黒欠陥部を修正する工程の後に、  前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去する工程と、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスクをエッチングして除去する工程と、前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、前記パターン領域の前記パターン化した第２の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２３】
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に記載の反射型マスクの製造方法において、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層がエッチング特性の同じ材料で構成され、前記第１の吸収層と前記第２の吸収層との間にクロム系材料よりなるエッチングストッパー層を有し、前記第１のレジストパターンを剥離する工程の後に、前記パターン化したハードマスク上に、前記遮光領域用の第２のレジストパターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンをマスクとして、前記パターン領域の前記パターン化したハードマスク、前記パターン化した第２の吸収層をエッチングして除去する工程と、  前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、前記パターン領域の外観欠陥検査を行う工程と、黒欠陥部がある場合には、前記反射層に損傷が生じない程度の厚さに前記黒欠陥部の下層の前記第１の吸収層の厚さを残して前期黒欠陥部を修正する工程と、前記黒欠陥部の修正残りの前記第１の吸収層をエッチングして除去し、前記パターン領域に前記エッチングストッパー層を設けた前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
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、前記反射層と前記第１の吸収層との間に、前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層を有し、前記パターン領域に前記第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程の後に、前記パターン領域の前記バッファ層をエッチングしてパターン化する工程を含むことを特徴とするものである。
【００２５】
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１、請求項２、請求項５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、前記第１の吸収層および前記第２の吸収層が窒化タンタル、前記ハードマスクが酸化タンタル、前記ストッパー層が酸化タンタルまたは酸化シリコンのいずれかの材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
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１、請求項３、請求項５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、前記第１の吸収層が窒化タンタル、前記第２の吸収層が窒化クロム、前記ハードマスクが酸窒化シリコンの材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
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、請求項４、請求項５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、前記第１の吸収層および前記第２の吸収層が窒化タンタル、前記ハードマスクが酸化タンタル、前記ストッパー層が窒化クロムの材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９に記載の発明に係る反射型マスクブランクは、請求項１から請求項８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用いられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、積層型の遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの外観欠陥検査および修正工程をマスク製造工程の途中に組み入れ、黒欠陥部がある場合には、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さを残して黒欠陥部を修正し、修正残りの黒欠陥部はエッチングして除去することにより、ＥＵＶマスクの欠陥発生の確率を下げ、反射層に欠陥修正による損傷の影響を与えないで欠陥修正を容易に行うことが可能となる。
【００３０】
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、ハードマスクまたはエッチングストッパー層の状態で欠陥を修正するため、反射層の損傷を気にすることなく修正が可能になる。また、修正によりたとえ黒欠陥部の吸収層に修正痕が生じたとしても、修正後に続く第２回目の黒欠陥部の吸収層のエッチング工程で除去することができる。ハードマスクまたはエッチングストッパー層の状態での修正は比較的浅い修正で済むため、今後益々狭ピッチ化が進んだとしても、隣接する他のパターンに影響を与えることなく、欠陥部分だけを修正することがより容易になる。
【００３１】
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ブランクによれば、マスクブランク構造と構成材料を見直し、製造プロセスに好適な構造と材料とを組み合わせることにより、外観欠陥修正を容易にし、高品質の反射型マスクを提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の遮光領域を設けた反射型マスクの製造方法における第１の実施形態を示す工程断面模式図である。
【図２】本発明の遮光領域を設けた反射型マスクの製造方法における第２の実施形態を示す工程断面模式図である。
【図３】本発明の遮光領域を設けた反射型マスクの製造方法における第３の実施形態を示す工程断面模式図である。
【図４】本発明の反射型マスクの製造方法における第１の実施形態に用いられるマスクブランクを示す断面模式図である。
【図５】本発明の反射型マスクの製造方法における第２の実施形態に用いられるマスクブランクを示す断面模式図である。
【図６】ＥＵＶ露光用反射型マスクの製造工程において、マスクパターンを形成したときに生じた製造途中の反射型マスクの欠陥例を示す断面図である。
【図７】図６に示す作製中の反射型マスクの欠陥を、ＦＩＢあるいはＥＢによる修正方法により修正したときに生じる吸収層や反射層へのダメージを示す説明図である。
【図８】図６に示す作製中の反射型マスクの欠陥を、ＡＦＭのプローブ探針で物理的に削り取る修正方法により修正したときに生じる問題の説明図である。
【図９】遮光領域の吸収層を２層構造にした反射型マスクにおいて、欠陥修正工程を含む従来の製造方法を示す工程断面模式図である。
【図１０】転写されるパターン領域の周辺に遮光領域を設けた従来の反射型マスクを示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
（本発明の反射型マスクの製造方法）
本発明の反射型マスクの製造方法は、ウェハ上に転写するパターンに対応したパターンを有するパターン領域と、このパターン領域の周辺にＥＵＶ光を吸収する積層された吸収層で形成された遮光領域とを有する反射型マスクの製造方法であって、基板と、基板上に形成されＥＵＶ光を反射する反射層と、この反射層上に形成されＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層と、第１の吸収層上に形成されＥＵＶ光を吸収する第２の吸収層と、第２の吸収層上に設けられたハードマスクとを備えた反射型マスクブランクを準備する工程と、ハードマスク上に、パターン領域用の第１のレジストパターンを形成する工程と、第１のレジストパターンをマスクとして、パターン領域のハードマスク、第２の吸収層、第１の吸収層を順にエッチングしてパターン化した後、第１のレジストパターンを剥離する工程と、パターン領域の外観欠陥検査を行う工程と、黒欠陥部がある場合には、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さを残して黒欠陥部を修正する工程と、黒欠陥部の修正残りの第１の吸収層をエッチングして除去し、パターン領域に第１の吸収層よりなるパターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００３５】
本発明の反射型マスクの製造方法においては、吸収層のドライエッチングに際し、電子線レジストによるレジストマスクのみではレジストマスクがダメージを受けて十分なエッチング選択比がとれないので、金属または金属化合物を構成材料とするハードマスクを用い、レジストマスクと併用して、あるいはハードマスク単独で用いて、下層の吸収層などをエッチングするものである。ハードマスクは吸収層のエッチング条件に対して耐エッチング性を有する薄膜層であり、ハードマスクを用いることにより電子線レジストの膜厚を薄くすることもでき、より微細なパターン形成が可能となる。
【００３６】
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、ハードマスクを設けた積層された吸収層で形成された遮光領域を有する反射型マスクブランクを用い、ハードマスクまたはエッチングストッパー層がある状態で黒欠陥部を、反射層に損傷が生じない程度の厚さに第１の吸収層の厚さを残して修正するため、修正による反射層へのダメージを気にすることなく修正が可能になり、欠陥修正作業が容易になり、修正方法としてＦＩＢ、ガスアシストＥＢ、ＡＦＭによる修正のいずれの方法も適用できるという効果が得られる。
【００３７】
本発明において、上記の反射層に損傷が生じない程度に残した第１の吸収層の厚さとは、欠陥修正機によるダメージがバッファ層までで留まる程度に第１の吸収層が残されている厚さを意味するものである。この残した第１の吸収層の厚さは、黒欠陥部の状態、修正機の精度、修正状態に依存するが、吸収層形成時の膜厚の１０％〜１００％の範囲に含まれる厚みである。修正時における第１の吸収層の厚みを形成時の１０％未満にまで修正加工すると、下層の反射層（キャッピング層を含む）に修正のダメージが生じるおそれがあり、一方、第１の吸収層上のエッチングストッパー層あるいは第２の吸収層が除去されていれば、たとえ第１の吸収層の厚みが形成時のままの１００％であっても、修正後に行うエッチングで黒欠陥部の下層の第１の吸収層を除去することができるからである。したがって、修正により残される黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さは、反射層（キャッピング層を含む）に損傷が生じない程度の厚さに残されていればよく、上記の厚みの範囲内で任意に設定することができる。
【００３８】
また修正により、たとえ第１の吸収層に修正痕が生じたとしても、修正後に続く吸収層のエッチング工程で除去することができる。さらにパターンのエッヂの欠陥修正なども完全に削り出す必要はなく、表層のハードマスクまたはエッチングストッパー層の修正を実施すれば、後のエッチング工程が自然なパターン形状を形成してくれる。また、ハードマスクまたはエッチングストッパー層の状態での修正は比較的浅い修正で済むため、今後益々狭ピッチ化が進んだとしても、隣接する他のパターンに影響を与えることなく、欠陥部分だけを修正することがより容易になる。
【００３９】
本発明の反射型マスクの製造方法は、反射型マスクブランク構成と、ＦＩＢ、ガスアシストＥＢあるいはＡＦＭによる修正技術とエッチング技術を適切に組合わせることにより行われるものであり、さらに３つの実施形態に分かれる。以下、詳しく説明する。
【００４０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の反射型マスクの製造方法における第１の実施形態を示す工程断面模式図である。以下、図１に基づいてさらに詳しく説明する。
【００４１】
先ず、図１（ａ）に示すように、ハードマスク１８ａを備えた積層型の吸収層を有する反射型マスクブランクを準備し、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、転写パターンとなる吸収層パターンを形成するための第１のレジストパターン１１１を形成する。図１（ａ）に示す１例としての反射型マスクブランクの構成は、基板１１の一方の主面上に、多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層１２と、この反射層１２を保護するキャッピング層１３が順に設けられており、次いでマスクパターン形成時の反射層１２、キャッピング層１３へのエッチングダメージを防止するためにバッファ層１４ａが設けられている。さらにその上にＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層１５ａが設けられ、第１の吸収層１５ａ上に、第１の吸収層１５ａへのエッチングダメージを防止するエッチングストッパー層１６ａが形成されており、その上に第２の吸収層１７ａが設けられ、さらにハードマスク層１８ａが形成されている反射型マスクブランクである。基板１１の他方の主面上には、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層１９が設けられている。本実施形態においては、第１の吸収層１５ａと第２の吸収層１７ａは、エッチング特性が同じ材料で構成されている。エッチングストッパー層１６ａおよびハードマスク層１８ａは、マスクの光学検査時の検出感度を上げるために反射防止層を兼ねているのが好ましい。
【００４２】
次に、第１のレジストパターン１１１をマスクにして、ハードマスク１８ａをドライエッチングし、図１（ｂ）に示すように、ハードマスクパターン１８を形成する。ハードマスク１８ａが、例えば、酸化タンタル（ＴａＯ）からなるときには、エッチングガスとしてフッ素系ガスが用いられる。続いてエッチングガスを換えて第２の吸収層１７ａをエッチングし、エッチングストッパー層１６ａ、第１の吸収層１５ａの順にエッチングしてパターン化する。第２の吸収層１７ａが窒化タンタル（ＴａＮ）からなるときには、エッチングガスとして塩素系ガスが用いられる。エッチングストッパー層１６ａのエッチングガスは、構成する材料によって予め選定され、例えば、エッチングストッパー層１６ａが酸化タンタル（ＴａＯ）あるいは酸化ケイ素（ＳｉＯx）から構成されるときはフッ素系のガスが用いられ、窒化クロム（ＣｒＮ）から構成されるときは塩素と酸素の混合ガスが用いられる。第１の吸収層１５ａのエッチングガスは、第２の吸収層１７ａと同じガスが用いられる。
【００４３】
次に、第１のレジストパターン１１１を剥離した後（図１（ｃ））、マスク基板を洗浄し、ハードマスクパターン１８の外観欠陥の検査を行う（図１（ｄ））。マスク基板の洗浄方法としては、従来よりマスク洗浄に用いていた硫酸過水（硫酸と過酸化水素水の混合液）、あるいはアンモニア過水（アンモニア水と過酸化水素水の混合液）、あるいは有機溶媒などの溶液を使用し、パーティクルなどを除去することができる。外観欠陥検査には、波長１９９ｎｍあるいは２５７ｎｍの検査光が用いられるが、欠陥検査は上記の検査光に限定されるわけではない。
【００４４】
もしも図１（ｄ）に示すように、欠陥検査により黒欠陥部１１２ａが見出された場合には，欠陥の修正を行う（図１（ｅ））。この工程での修正は、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さを残して修正するので、修正方法としてＦＩＢ、ガスアシストＥＢによる修正、ＡＦＭによる修正のいずれの方法も適用できる。本実施形態においては、上記の修正工程において、欠陥修正を黒欠陥部のエッチングストッパー層を除去するまでにとどめ、下層へのダメージを防いだり、あるいはＡＦＭによる修正で隣接するパターンへのダメージが及ぶ危険性を防いでもよい。
【００４５】
次に、遮光領域用の第２のレジストパターン１１３を形成し（図１（ｆ））、第２のレジストパターン１１３をマスクとしてパターン領域のハードマスクパターン１８、第２の吸収層パターン１７をエッチング除去する。ハードマスクパターン１８、第２の吸収層パターン１７のエッチングは、それぞれ上記と同じエッチングガスが用いられる。第２の吸収層パターン１７のエッチングのときに、黒欠陥部の修正残り１１２ｂも同時にエッチング除去される（図１（ｇ））。
【００４６】
次に、第２のレジストパターン１１３を剥離し、バッファ層１４ａをエッチングしてパターン化し、パターン領域１１４と積層された吸収層を遮光領域１１５とを有する反射型マスク１０を形成する（図１（ｈ））。バッファ層１４ａがクロム系などの材料で構成されている場合には、エッチングガスとして塩素と酸素の混合ガスが用いられる。
【００４７】
上記の第１の実施形態は、パターン領域を形成後に、レジスト剥離、洗浄を行い、ハードマスクパターン１８を用いて、欠陥検査および欠陥修正を行うが、ハードマスクパターン１８は厚さ１０ｎｍ前後と薄いことから、ＡＦＭ型修正装置を用いた修正でプローブ探針の形状が問題になることはなく、また、ハードマスクパターン１８の下はエッチングして除くべき第２の吸収層パターン１７であるため、修正過多やイオンの打ち込みによる反射層１２やキャッピング層１３へのダメージは無視することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の反射型マスクの製造方法における第２の実施形態を示す工程断面模式図である。以下、図２に基づいてさらに詳しく説明する。
【００４９】
先ず、図２（ａ）に示すように、ハードマスク２８ａを備えた積層型の吸収層を有する反射型マスクブランクを準備し、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、転写パターンとなる吸収層パターンを形成するための第１のレジストパターン２１１を形成する。図２（ａ）に示す１例としての反射型マスクブランクの構成は、基板２１の一方の主面上に、多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層２２と、この反射層２２を保護するキャッピング層２３が順に設けられており、次いでマスクパターン形成時の反射層２２、キャッピング層２３へのエッチングダメージを防止するためにバッファ層２４ａが設けられている。さらにその上にＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層２５ａが設けられ、第１の吸収層２５ａ上に第２の吸収層２７ａが設けられ、さらにハードマスク層２８ａが形成されている反射型マスクブランクである。基板２１の他方の主面上には、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層２９が設けられている。本実施形態においては、第１の吸収層２５ａと第２の吸収層２７ａは、エッチング特性が異なる材料で構成されている。ハードマスク層２８ａは、マスクの光学検査時の検出感度を上げるために反射防止層を兼ねているのが好ましい。
【００５０】
次に、第１のレジストパターン２１１をマスクにして、ハードマスク２８ａをドライエッチングし、図２（ｂ）に示すように、ハードマスクパターン２８を形成する。ハードマスク２８ａが、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）からなるときには、エッチングガスとしてフッ素系ガスが用いられる。続いてエッチングガスを換えて第２の吸収層２７ａをエッチングし、再びエッチングガスを変えて、第１の吸収層２５ａの順にエッチングしてパターン化する。第２の吸収層２７ａが窒化クロム（ＣｒＮ）からなるときには、エッチングガスとして塩素と酸素の混合ガスが用いられる。第１の吸収層２５ａが窒化タンタル（ＴａＮ）からなるときには、エッチングガスは塩素系ガスが用いられる。
【００５１】
次に、第１のレジストパターン２１１を剥離した後（図２（ｃ））、マスク基板を洗浄し、ハードマスクパターン２８の外観欠陥の検査を行う（図２（ｄ））。マスク基板の洗浄方法および外観欠陥検査は、第１の実施形態と同じ方法を用いることができる。
【００５２】
もしも図２（ｄ）に示すように、欠陥検査により黒欠陥部２１２ａが見出された場合には、欠陥の修正を行う（図２（ｅ））。この工程での修正は、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さを残して修正するので、修正方法としてＦＩＢ、ガスアシストＥＢによる修正、ＡＦＭによる修正のいずれの方法も適用できる。
【００５３】
次に、遮光領域用の第２のレジストパターン２１３を形成し、第２のレジストパターン２１３をマスクとして、第１の吸収層２５ａエッチングで用いたガスと同じエッチングガスにより、黒欠陥部の修正残り２１２ｂをエッチング除去する（図２（ｆ））。
【００５４】
続いて、第２のレジストパターン２１３をマスクとして、パターン領域のハードマスクパターン２８をエッチング除去する（図２（ｇ））。
【００５５】
次に、第２のレジストパターン２１３を剥離し、第２の吸収層パターン２７をエッチング除去する。ハードマスクパターン２８、第２の吸収層パターン１７のエッチングは、それぞれ上記と同じエッチングガスが用いられる。
【００５６】
続いて、バッファ層２４ａをエッチングして、パターン領域２１４と積層された吸収層を遮光領域２１５とする反射型マスク２０を形成する（図２（ｈ））。
【００５７】
上記に説明した第１の実施形態および第２の実施形態による製造方法は、パターン領域をエッチング後、パターン領域の上層の吸収層である第２の吸収層を除去する前に、外観欠陥検査と欠陥修正を行うものであり、修正は反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部下層の第１の吸収層の厚さを残した修正とすることで、修正による下層のキャッピング層や反射層へのダメージを防ぐことができる。また、ＡＦＭによる修正を行った場合には、隣接する正常パターンにダメージが及ぶことを防ぐ効果を奏する。
【００５８】
上層の第２の吸収層と下層の第１の吸収層にエッチング特性が同じ材料を用いた場合は、上層の第２の吸収層を除去するプロセスで、修正残りの黒欠陥部下層の第１の吸収層を同時に除去することができる。また、上層の第２の吸収層と下層の第１の吸収層にエッチング特性が異なる材料を用いた場合は、欠陥修正後、上層の第２の吸収層をエッチング用マスクとして用い、下層の第１の吸収層の修正残りをエッチング除去し、しかる後第２の吸収層を除去することができる。
【００５９】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の反射型マスクの製造方法における第３の実施形態を示す工程断面模式図である。本実施形態は、第１の実施形態で用いた反射型マスクブランクにおいて、エッチングストッパー層３６ａがクロム系材料からなる場合に限定した場合であって、図１と異なる製造方法である。エッチングストッパー層３６ａがクロム系材料の場合、上記の第１の実施形態で述べた製造方法が適用できるが、以下に説明する本実施形態の製造方法も適用することができる。図３に基づき、以下に詳しく説明する。
【００６０】
先ず、図３（ａ）に示すように、ハードマスク３８ａを備えた積層型の吸収層を有する反射型マスクブランクを準備し、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、転写パターンとなる吸収層パターンを形成するための第１のレジストパターン３１１を形成する。図３（ａ）に示す１例としての反射型マスクブランクの構成は、基板３１の一方の主面上に、多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層３２と、この反射層３２を保護するキャッピング層３３が順に設けられており、次いでマスクパターン形成時の反射層３２、キャッピング層３３へのエッチングダメージを防止するためにバッファ層３４ａが設けられている。さらにその上にＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層３５ａが設けられ、第１の吸収層３５ａ上に、エッチングストッパー層３６ａが設けられ、その上に第２の吸収層３７ａが設けられ、さらにハードマスク層３８ａが形成されている反射型マスクブランクである。基板３１の他方の主面上には、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層３９が設けられている。エッチングストッパー層３６ａはクロム系材料から構成される。エッチングストッパー層３６ａおよびハードマスク３８ａは、マスクの光学検査時の検出感度を上げるために反射防止層を兼ねているのが好ましい。エッチングストッパー層３６ａを構成するクロム系材料としては、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）などが挙げられる。
【００６１】
次に、第１のレジストパターン３１１をマスクにして、ハードマスク３８ａをドライエッチングし、図３（ｂ）に示すように、ハードマスクパターン３８を形成する。ハードマスク３８ａが、例えば、酸化タンタル（ＴａＯ）からなるときには、エッチングガスとしてフッ素系ガスが用いられる。続いてエッチングガスを換えて第２の吸収層３７ａをエッチングし、エッチングストッパー層３６ａ、第１の吸収層３５ａの順にエッチングしてパターン化する。第２の吸収層３７ａが窒化タンタル（ＴａＮ）からなるときには、エッチングガスとして塩素系ガスが用いられる。エッチングストッパー層３６ａのエッチングガスは、窒化クロム（ＣｒＮ）などのクロム系材料から構成されるときは塩素と酸素の混合ガスが用いられる。第１の吸収層３５ａのエッチングガスは、第２の吸収層３７ａと同じガスが用いられる。
【００６２】
次に、第１のレジストパターン３１１を剥離して、遮光領域用の第２のレジストパターン３１３を形成する（図３（ｃ））。
【００６３】
次に、第２のレジストパターン３１３をマスクにして、パターン領域のハードマスクパターン３８をエッチング除去し、続いて、第２の吸収層パターン３７をエッチング除去した後、第２のレジストパターン３１３を剥離する（図３（ｄ））。
【００６４】
次に、マスク基板を洗浄し、ハードマスクパターン３８の外観欠陥の検査を行う（図３（ｅ））。マスク基板の洗浄方法および外観欠陥検査は、第１の実施形態と同じ方法を用いることができる。
【００６５】
もしも図３（ｅ）に示すように、黒欠陥部３１２ａがある場合には、欠陥の修正を行う（図３（ｆ））。この工程での修正は、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層の厚さを残して修正するので、修正方法としてＦＩＢ、ＥＢによる修正、ＡＦＭによる修正のいずれの方法も適用できる。
【００６６】
次に、黒欠陥部の修正残り３１２ｂを、第１の吸収層エッチングで用いたのと同じエッチングガスによりエッチングし除去する（図３（ｇ））。
【００６７】
次に、バッファ層３４ａをエッチングして、パターン領域３１４と積層された吸収層を遮光領域３１５とする反射型マスク３０を形成する（図３（ｈ））。
【００６８】
上記に説明した第３の実施形態による製造方法は、パターン領域をエッチングし、上層の吸収層である第２の吸収層を除去した後に、外観欠陥検査と欠陥修正を行う方法である。しかし、従来の製造方法と異なり、修正は黒欠陥部のエッチングストッパー層を除去し、反射層に損傷が生じない程度の厚さに欠陥部下層の第１の吸収層の厚さを残した修正とするので、下層のキャッピング層や反射層へのダメージを防ぐことができるし、ＡＦＭによる修正を行った場合には、隣接する正常パターンにダメージが及ぶことを防ぐ効果を奏する。しかも、修正後に、残存する欠陥部の第１の吸収層残りを除去する２回目のエッチング工程を行うため、従来のように修正において吸収層のパターンの完全なエッヂ状態を形成する必要はなく、また、欠陥修正の深さ方向も従来の方法よりも浅くてよいために、従来方法に比べてより微細なパターンの修正を精度良く実施することが可能となる。
【００６９】
上記の本発明の第１の実施形態から第３の実施形態では、ハードマスクがいずれも検査用低反射層を兼ねる場合について説明したが、検査用低反射層がハードマスクとして不適な場合には、検査用低反射層の上にエッチング特性に優れたハードマスクを更に設けて、ハードマスク、検査用低反射層の順にエッチングすることにより、本発明を実施することが可能である。
【００７０】
（反射型マスクブランク）
本発明では、積層型の遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造プロセス、および反射型マスクブランク構造を見直すことで、マスクの欠陥修正を容易にするものである。以下に、本発明の反射型マスクの製造方法を適用する反射型マスクブランクを構成する各材料の望ましい形態について説明する。図４は、図１に示す第１の実施形態で用いられる反射型マスクブランク４０の断面模式図であり、図５は、図２に示す第２の実施形態で用いられる反射型マスクブランク５０の断面模式図である。図４、図５は、それぞれ図１、図２と同じ符号を用いている。第３の実施形態で用いられる反射型マスクブランクは、図４において、エッチングストッパー層がクロム系材料に限定された場合であるので、マスクブランクの断面模式図は省略する。
【００７１】
（基板）
本発明の反射型マスクの製造方法に用いる基板１１、２１、３１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、合成石英ガラス、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。
【００７２】
（反射層）
多層の反射層１２、２２、３２は、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ程度）を高い反射率で反射する材料が用いられ、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（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。
【００７３】
（キャッピング層）
多層の反射層１２、２２、３２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やルテニウム（Ｒｕ）を成膜し、キャッピング層１３，２３，３３を設けることが好ましい。例えば、キャッピング層としてＳｉは、反射層の最上層に１１ｎｍの厚さに設けられる。本発明においては、Ｒｕをキャッピング層とする場合には、後述するバッファ層を省くことも可能である。
【００７４】
（バッファ層）
ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層１５ａ、２５ａ、３５ａをドライエッチングしてパターン形成するときに、下層の反射層１２、２２、３２に損傷を与えるのを防止するために、通常、反射層１２、２２、３２と第１の吸収層１５ａ、２５ａ、３５ａとの間にバッファ層１４ａ、２４ａ、３４ａが設けられる。本発明の反射型マスクの製造方法において、バッファ層１４ａ、２４ａ、３４ａの材料としては窒化クロム（ＣｒＮ）が好ましい。ＣｒＮは、第１の吸収層のエッチング時に耐性が高く、前述の第２の実施形態においては、バッファ層２４ａの材料とハードマスクの材料とを同じ材料とすることにより、同時にエッチングすることが可能となり、工程が短縮されるからである。
【００７５】
（第１の吸収層）
マスクパターンを形成し、ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層１５ａ、２５ａ、３５ａの材料としては、タンタル（Ｔａ）、硼化タンタル（ＴａＢ）、窒化硼化タンタル（ＴａＢＮ）などのＴａを主成分とする材料が、膜厚３５ｎｍ〜６０ｎｍ程度の範囲、より好ましくは４０ｎｍ〜５５ｎｍの範囲で用いられる。ただし、前記厚みはバッファ層１４ａ、２４ａ、３４ａにＣｒＮを１０ｎｍの厚みを用いた場合の例であり、バッファ層の材質や厚みを変化させた場合は、バッファ層に合わせて吸収体の厚みを調整する必要がある。例えば、バッファ層をＣｒＮ２０ｎｍとした場合には吸収体の厚みを約１０ｎｍ程度薄くする必要がある。
【００７６】
（第２の吸収層）
第１の吸収層上に積層され、第１の吸収層とともに遮光領域を形成する第２の吸収層１７ａ、２７ａ、３７ａの材料としては、タンタル（Ｔａ）、硼化タンタル（ＴａＢ）、窒化硼化タンタル（ＴａＢＮ）などのＴａを主成分とする材料、あるいは窒化クロム（ＣｒＮ）が、膜厚４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度の範囲で用いられる。ただし、第２の吸収層の厚みは、その表面でのＥＵＶ光反射率が、おおよそ１％以下になるのであれば、前記の厚み以外でもかまわない。
【００７７】
（エッチングストッパー層）
第１の吸収層１５ａ、３５ａと第２の吸収層１７ａ、３７ａが同じ材料から構成されるときには、第１の吸収層と第２の吸収層の間に、第１の吸収層へのエッチングダメージを防止するエッチングストッパー層１６ａ、３６ａが形成される。エッチングストッパー層１６ａ、３６ａの材料としては、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯx）、窒化クロム（ＣｒＮ）などが膜厚１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の範囲で用いられる。エッチングストッパー層は検査用低反射層を兼ねるのが好ましい。
【００７８】
(ハードマスク)
ハードマスク１８ａ、２８ａ、３８ａは、パターン領域において吸収層とエッチングの選択比が十分に取れる耐エッチング性を有する必要があるとともに、エッチング完了後には容易に取り除くことができる必要があり、また、マスクパターンの光学検査時の検出感度を上げるために、検査用低反射層を兼ねるのが好ましい。ハードマスク１８ａ、２８ａ、３８ａの材料としては、例えば、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸窒化タンタル（ＴａＮＯ）、酸化硼化タンタル（ＴａＢＯ）、酸窒化硼化タンタル（ＴａＢＮＯ）などの酸素を含むタンタル化合物、あるいはクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、酸窒化クロム（ＣｒＮＯ）などのＣｒ系材料、あるいは酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）が膜厚１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の範囲で用いられる。
【００７９】
（導電層）
図１〜図３に示すように、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクのパターン側と反対側の面に、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層１９、２９、３９が設けられることが多い。導電層の材料としては、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜を設けたものであり、例えば、クロム（Ｃｒ）や窒化クロム（ＣｒＮ）などを厚さ２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度に成膜して用いられる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００８０】
(実施例１)
以下の手順で反射型マスクブランクを作製した。
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。
次に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、上記の多層反射膜上にＣｒターゲットを用いてＣｒＮ膜を１０ｎｍの厚さに成膜し、バッファ層とした。
【００８１】
続いて、上記のＣｒＮ膜のバッファ層上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＮ膜を５０ｎｍの厚さで成膜し、ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層とし、この第１の吸収層上にＴａＯ膜を１５ｎｍの厚さで成膜し、エッチングストッパー層とした。
次いで、このエッチングストッパー層上にＴａＮ膜を５０ｎｍの厚さに成膜して第２の吸収層とし、その上にＴａＯ膜を１５ｎｍの厚さで成膜しハードマスクとし、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクを得た。
【００８２】
次に、この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、ウェハ上に転写するパターンに対応したパターンを有するパターン領域用の第１のレジストパターンを形成した。
【００８３】
次に、第１のレジストパターンをマスクにして、フッ素ガスによりハードマスクＴａＯ膜をエッチングし、ハードマスクパターンを形成した。続いて、エッチングガスを換えて塩素ガスを用いて第２の吸収層のＴａＮ膜をエッチングし、エッチングストッパー層ＴａＯ膜をフッ素ガス、第１の吸収層のＴａＮ膜を塩素ガスで順にエッチングしてパターン化した。
【００８４】
次に、第１のレジストパターンを酸素プラズマで剥離除去した後、上記の工程まで進めた製造途中のマスク基板を洗浄し、ドライエッチングで生じたパーティクルなどを洗浄により除去した。洗浄には、硫酸過水（硫酸と過酸化水素水の混合液）を用いた。
【００８５】
次に、波長２５７ｎｍの検査光を用いてパターン領域のハードマスクパターンの外観欠陥検査を行った。検出された黒欠陥部は、ＦＩＢにより欠陥の修正を行った。ＦＩＢによる修正は、反射層にダメージが発生しない程度に黒欠陥部下層の第１の吸収層ＴａＮ膜の厚さを残して修正し、欠陥部の第１の吸収層の膜厚を吸収層形成時の約５０％程度残した修正とした。ＦＩＢによる修正により生じたダメージは、修正後の第１の吸収層の段階で留まり、反射層までは影響していない。
【００８６】
次に、遮光領域用の第２のレジストパターンを形成し、第２のレジストパターンをマスクとしてパターン領域のハードマスクパターンＴａＯ膜をフッ素ガスでエッチング除去した。続いて、パターン領域の露出した第２の吸収層パターンＴａＮ膜を塩素ガスでエッチング除去した。第２の吸収層パターンＴａＮ膜をエッチングするときに、黒欠陥部の修正残りの第１の吸収層ＴａＮ膜も同時にエッチング除去された。
【００８７】
次に、第２のレジストパターンを酸素プラズマで剥離除去し、バッファ層ＣｒＮ膜を塩素と酸素の混合ガスでエッチングしてパターン化し、パターン領域と積層された吸収層を遮光領域とする反射型マスクを形成した。
【００８８】
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、黒欠陥は修正されており、高品質の反射型マスクが得られた。
【００８９】
(実施例２)
以下の手順で反射型マスクブランクを作製した。
光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、実施例１と同様にして、膜厚４．２ｎｍのＳｉ膜と膜厚２．８ｎｍのＭｏ膜をそれぞれ４０層重ねた多層膜よりなる反射層を形成し、その上に膜厚１１ｎｍのＳｉ膜のキャッピング層を形成し、さらに膜厚１０ｎｍのＣｒＮ膜を成膜しバッファ層とした。
【００９０】
続いて、上記のＣｒＮ膜のバッファ層上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＮ膜を５０ｎｍの厚さで成膜し、ＥＵＶ光を吸収する第１の吸収層とした。
次いで、この第１の吸収層上にＣｒＮ膜を５０ｎｍの厚さに成膜して第２の吸収層とし、その上にＳｉＯＮ膜を１５ｎｍの厚さで成膜しハードマスクとし、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクを得た。
【００９１】
次に、この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、ウェハ上に転写するパターンに対応したパターンを有するパターン領域用の第１のレジストパターンを形成した。
【００９２】
次に、第１のレジストパターンをマスクにして、フッ素ガスによりハードマスクＳｉＯＮ膜をエッチングし、ハードマスクパターンを形成した。続いて、エッチングガスを換えて塩素ガスと酸素の混合ガスを用いて第２の吸収層のＣｒＮ膜をエッチングし、続いてエッチングガスを換えて塩素ガスを用いて第１の吸収層のＴａＮ膜をエッチングしてパターン化した。
【００９３】
次に、第１のレジストパターンを酸素プラズマで剥離除去した後、上記の工程まで進めた製造途中のマスク基板を洗浄し、ドライエッチングで生じたパーティクルなどを洗浄により除去した。洗浄には、硫酸過水を用いた。
【００９４】
次に、波長２５７ｎｍの検査光を用いてパターン領域のハードマスクパターンの外観欠陥検査を行った。検出された黒欠陥部は、ＦＩＢにより欠陥の修正を行った。修正は、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部下層の第１の吸収層ＴａＮ膜の厚さを残して行った。ＦＩＢによる修正は、反射層にダメージが発生しない程度に第１の吸収層ＴａＮ膜の厚さを残して修正し、第１の吸収層膜厚を吸収層形成時の約５０％程度残した修正とした。ＦＩＢによる修正により生じたダメージは、修正後の第１の吸収層の段階で留まり、反射層までは影響していない。
【００９５】
次に、遮光領域用の第２のレジストパターンを形成し、第２のレジストパターンをマスクとして、黒欠陥部の修正残りの第１の吸収層ＴａＮ膜をフッ素系ガスでエッチング除去した。この際、パターン領域のハードマスクパターンＳｉＯＮ膜も同時に除去することができる。
次いで、第２のレジストパターンを剥離し、ハードマスクを除去した領域の露出した第２の吸収層パターンＣｒＮ膜を塩素ガスと酸素の混合ガスでエッチング除去した。第２の吸収層パターンＣｒＮをエッチングするときに、バッファ層ＣｒＮも同時にエッチングされてパターン化され、パターン領域と積層された吸収層を遮光領域とする反射型マスクを形成した。
【００９６】
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、黒欠陥は修正されており、高品質の反射型マスクが得られた。
【００９７】
(実施例３)
本実施例は、エッチングストッパー層がＣｒＮ膜よりなり、他の層構成、材料は、実施例１と同じである反射型マスクブランクを作製し、このブランク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、パターン領域用の第１のレジストパターンを形成した。
【００９８】
次に、第１のレジストパターンをマスクにして、フッ素ガスによりハードマスクＴａＯ膜をエッチングし、ハードマスクパターンを形成した。続いて、エッチングガスを換えて塩素ガスを用いて第２の吸収層のＴａＮ膜をエッチングし、エッチングストッパー層ＣｒＮ膜を塩素と酸素の混合ガスでエッチングし、第１の吸収層のＴａＮ膜を塩素ガスでエッチングしてパターン化した。
【００９９】
次に、第１のレジストパターンを酸素プラズマで剥離除去した後、遮光領域用の第２のレジストパターンを形成し、パターン領域のハードマスクパターンをフッ素ガスでエッチング除去し、続いてパターン領域の第２の吸収層のＴａＮ膜を塩素ガスでエッチング除去した。
【０１００】
次に、第２のレジストパターンを酸素プラズマで剥離除去した後、上記の工程まで進めた製造途中のマスク基板を洗浄し、ドライエッチングで生じたパーティクルなどを洗浄により除去した。洗浄には、硫酸過水を用いた。
【０１０１】
次に、波長２５７ｎｍの検査光を用いてパターン領域のエッチングストッパー層パターンの外観欠陥検査を行った。検出された黒欠陥部は、ＡＦＭにより欠陥の修正を行った。修正は、反射層に損傷が生じない程度の厚さに黒欠陥部の下層の第１の吸収層ＴａＮ膜の厚さを残して行った。ＡＦＭによる修正は、反射層にダメージが発生しない程度に第１の吸収層ＴａＮ膜の厚さを残して修正し、第１の吸収層の膜厚を吸収層形成時の約８０％程度残した修正とした。ＡＦＭによる修正では、黒欠陥部の第１の吸収層の上部の修正に留めたために、隣接する正常パターンにダメージが及ぶことは無く、また反射層までは影響していない。
【０１０２】
次に、エッチングストッパー層パターンをマスクとして黒欠陥部の修正残りの第１の吸収層ＴａＮ膜を塩素ガスでエッチング除去し、バッファ層ＣｒＮ膜を塩素と酸素の混合ガスでエッチングしてパターン化し、パターン領域と積層された吸収層を遮光領域とする反射型マスクを形成した。
【０１０３】
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、黒欠陥は修正されており、高品質の反射型マスクが得られた。
【符号の説明】
【０１０４】
１１、２１、３１  基板
１２、２２、３２  反射層
１３、２３、３３  キャッピング層
１４ａ、２４ａ、３４ａ  バッファ層
１４、２４、３４  バッファ層パターン
１５ａ、２５ａ、３５ａ  第１の吸収層
１５、２５、３５  第１の吸収層パターン
１６ａ、３６ａ  エッチングストッパー層
１６、３６  エッチングストッパー層パターン
１７ａ、２７ａ、３７ａ  第２の吸収層
１７、２７、３７  第２の吸収層パターン
１８ａ、２８ａ、３８ａ  ハードマスク
１８、２８、３８  ハードマスクパターン
１９、２９、３９  裏面導電層
１０、２０、３０  遮光領域を有する反射型マスク
１１１、２１１、３１１  第１のレジストパターン
１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ  吸収層パターンの黒欠陥
１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ  黒欠陥部の修正残り
１１３、２１３、３１３  第２のレジストパターン
１１４、２１４、３１４  パターン領域
１１５、２１５，３１５  遮光領域
４０、５０  反射型マスクブランク
６０  製造途中の反射型マスク
６１、７１、８１  基板
６２、７２、８２  反射層・キャッピング層
６３、７３、８３  バッファ層
６４、７４、８４  吸収層パターン
６５、７５、８５  低反射層パターン
６６、８６  吸収層欠陥
７６  ＦＩＢまたはＥＢ
７７  ダメージ
８７  ＡＦＭの探針
９１  基板
９２  反射層
９３  キャッピング層
９４ａ  バッファ層
９４  バッファ層パターン
９５ａ  第１の吸収層
９５  第１の吸収層パターン
９６ａ  検査用低反射層
９６  検査用低反射層パターン
９７ａ  第２の吸収層
９７  第２の吸収層パターン
９９  裏面導電層
９０  遮光領域を有する反射型マスク
９１１  第１のレジストパターン
９１２  吸収層パターンの黒欠陥
９１３  第２のレジストパターン
９１４  パターン領域
９１５  遮光領域
１  低熱膨張基板
２  多層反射膜
３  保護膜
４  バッファ膜
５  第１の吸収膜
６  第２の吸収膜
１００  転写パターン領域
１０１  遮光領域
【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】
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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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