(57)【要約】【課題】  水素を貯蔵することができる水素吸収層を含む極紫外線マスクブランクを提供する。【解決手段】  前記極紫外線マスクブランクは、第１面を含む基板と、前記基板の第１面上に形成され、交互に積層された第１反射膜及び第２反射膜を含む反射層と、前記反射層上のキャッピング層と、前記反射層と前記キャッピング層との間に形成され、水素を貯蔵し、前記キャッピング層と接触する水素吸収層（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒ  ｌａｙｅｒ）とを含む。【選択図】      図１
2019113825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を含む基板；
前記基板の第１面上に形成され、交互に積層された第１反射膜及び第２反射膜を含む反射層；
前記反射層上のキャッピング層；及び
前記反射層と前記キャッピング層との間に形成され、水素を貯蔵し、前記キャッピング層と接触する水素吸収層；を含む、極紫外線（ＥＵＶ）マスクブランク。
【請求項２】
前記水素吸収層は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）及び炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項３】
前記水素吸収層は、水素溶解反応のエンタルピー変化量が０．５（ｅＶ／吸収された水素）以下である金属からなる、請求項２に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項４】
前記水素吸収層はＴｉ−Ｆｅ系合金、Ｔｉ−Ｍｎ系合金、Ｔｉ−Ｃｒ系合金及びＴｉ−Ｆｅ−Ｖ系合金のいずれかを含む、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項５】
前記水素吸収層は前記反射層と接触する、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項６】
前記水素吸収層と前記反射層との間に界面シリサイド層をさらに含む、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項７】
前記水素吸収層は、金属（Ｍ）を含み、
前記界面シリサイド層は、前記金属がシリサイド化された物質を含む、請求項６に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項８】
前記第１反射膜はシリコン（Ｓｉ）で形成され、前記第２反射膜はモリブデン（Ｍｏ）で形成される、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項９】
前記キャッピング層はルテニウム（Ｒｕ）膜またはルテニウム化合物膜である、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１０】
前記キャッピング層上に光吸収層をさらに含み、
前記光吸収層は、極紫外線を吸収する物質を含む、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１１】
前記基板の第１面と対向する第２面上に導電性コーティング膜をさらに含む、請求項１に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１２】
第１面を含む低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）基板と；
前記低熱膨張材料基板の第１面上に形成され、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多重膜を含む反射層と；
前記反射層上に形成され、遷移金属を含む第１吸収層であって、前記遷移金属はチタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）及び金（Ａｕ）のうちの少なくとも一つを含む第１吸収層と；
前記第１吸収層上に形成され、ルテニウム（Ｒｕ）及びルテニウム化合物のいずれかを含むキャッピング層と；
前記キャッピング層上の第２吸収層と；を含んでなる、極紫外線マスクブランク。
【請求項１３】
前記キャッピング層は前記第１吸収層と接触する、請求項１２に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１４】
前記第１吸収層は前記反射層と接触する、請求項１２に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１５】
前記反射層と前記第１吸収層との間に形成された界面シリサイド層をさらに含み、
前記界面シリサイド層は、前記遷移金属がシリサイド化された物質を含む、請求項１２に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１６】
前記第１吸収層は、格子間位置で水素を貯蔵する格子構造を持つ物質を含み、
前記第２吸収層は、極紫外線を吸収する物質を含む、請求項１２に記載の極紫外線マスクブランク。
【請求項１７】
互いに対向する第１面及び第２面を含む基板と；
前記基板の第１面上に形成され、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多重膜である反射層と；
前記反射層上のキャッピング層と；
前記反射層と前記キャッピング層との間に形成され、水素を貯蔵し、前記キャッピング層と接触する水素吸収層と；
前記キャッピング層上に形成され、極紫外線を通過させる開口部を含む光吸収パターンと；
前記基板の第２面上の導電性コーティング膜とを含んでなる、フォトマスク。
【請求項１８】
前記水素吸収層は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、及び炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）のうちの少なくとも一つを含む、請求項１７に記載のフォトマスク。
【請求項１９】
前記水素吸収層は、前記反射層と接触し、水素原子を溶解する格子構造を持つ物質を含む、請求項１８に記載のフォトマスク。
【請求項２０】
前記水素吸収層と前記反射層との間に形成される界面シリサイド層をさらに含む、請求項１８に記載のフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外線マスクブランク、極紫外線マスクブランクを用いて製造されたフォトマスク、フォトマスクを用いたリソグラフィー装置、及びフォトマスクを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報媒体の急速な発展に伴い、半導体装置の機能は飛躍的に発展している。半導体装置の競争力確保のために、低コスト、高品質の半導体装置の高集積化が求められている。高集積化のために、半導体装置のパターン間の間隔が徐々に減少している。現在広く用いられているＡｒＦエキシマレーザーを光源とするフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程は、３２ｎｍ以下の線幅を実現するには限界がある。３２ｎｍ以下の線幅を実現するために、液浸フォトリソグラフィーやダブルパターニング工法などが導入されたが、依然として限界を持つ。
【０００３】
かかる問題のために、極紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を光源として用いるフォトリソグラフィー装置が導入された。ところが、極紫外線は大気によって多く減衰し且つほぼすべての物質に吸収される性質を持つため、ＡｒＦフォトリソグラフィー工程に使用される透過型フォトマスク（ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）は用いることができない。
【０００４】
したがって、極紫外線フォトリソグラフィー工程では、反射層を含むフォトマスクが用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、水素を貯蔵および／または溶解することができる水素吸収層を含む極紫外線マスクブランクを提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、ＥＵＶリソグラフィー工程で使用でき、水素を貯蔵および／または溶解することができる水素吸収層を含むフォトマスクを提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする別の技術的課題は、水素吸収層を含むフォトマスクが使用できるリソグラフィー装置を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする別の技術的課題は、水素吸収層を含むフォトマスクを用いて半導体装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は上述した課題に限定されず、上述していない別の課題は以降の記載から当業者に明確に理解できるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための本発明の極紫外線マスクブランクの一態様（ａｓｐｅｃｔ）は、第１面を含む基板；前記基板の第１面上に形成され、交互に積層された第１反射膜及び第２反射膜を含む反射層；前記反射層上のキャッピング層；及び前記反射層と前記キャッピング層との間に形成され、水素を貯蔵し、前記キャッピング層と接触する水素吸収層（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒ  ｌａｙｅｒ）；を含む。
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の極紫外線マスクブランクの他の態様は、第１面を含む低熱膨張材料（ＬＴＥＭ：Ｌｏｗ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）基板と；前記低熱膨張材料基板の第１面上に形成され、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多重膜を含む反射層と；前記反射層上に形成され、遷移金属（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｍｅｔａｌ）を含む第１吸収層であって、前記遷移金属はチタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）及び金（Ａｕ）のうちの少なくとも一つを含む第１吸収層と；前記第１吸収層上に形成され、ルテニウム（Ｒｕ）及びルテニウム化合物のいずれかを含むキャッピング層と；前記キャッピング層上の第２吸収層と；を含んでなる。
【００１２】
上記の課題を解決するための本発明のフォトマスクの一態様は、互いに対向する第１面及び第２面を含む基板と；前記基板の第１面上に形成され、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多重膜である反射層と；前記反射層上のキャッピング層と；前記反射層と前記キャッピング層との間に形成され、水素を貯蔵し、前記キャッピング層と接触する水素吸収層と；前記キャッピング層上に形成され、極紫外線を通過させる開口部を含む光吸収パターンと；前記基板の第２面上の導電性コーティング膜と；を含んでなる。
【００１３】
本発明のその他の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。
【図２】本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。
【図３】本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。
【図４】本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクを説明するための図である。
【図５】本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクを説明するための図である。
【図６】本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置を示す概略図である。
【図７ａ】図７ａ及び図７ｂは、比較フォトマスクの問題点、及び本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクの水素吸収層の効果を説明するための図である。
【図７ｂ】図７ａ及び図７ｂは、比較フォトマスクの問題点、及び本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクの水素吸収層の効果を説明するための図である。
【図８】図８乃至図１１は、本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための中間段階図である。
【図９】図８乃至図１１は、本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための中間段階図である。
【図１０】図８乃至図１１は、本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための中間段階図である。
【図１１】図８乃至図１１は、本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための中間段階図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書に示された幾つかの構成要素は、理解を助けるために誇張しているか縮小されていることがある。すなわち、幾つかの図面は縮尺を合わされていない図であることがある。
【００１６】
図１は本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。例えば、極紫外線マスクブランク１００は、極紫外線を光源として用いるフォトリソグラフィー装置に装着できるフォトマスクを製造するための基板であり得る。
【００１７】
図１を参照すると、本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランク１００は、マスク基板１１０、反射層１２０、水素吸収層１３０、キャッピング層１４０、光吸収層１５０及び導電性コーティング膜１６０を含むことができる。
【００１８】
マスク基板１１０は、誘電体、ガラス、半導体または金属材料からなることができる。幾つかの実施形態において、マスク基板１１０は、低熱膨張係数（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する材料からなることができる。例えば、マスク基板１１０は、２０℃で熱膨張係数が０±１．０×１０−７／℃であり得る。
【００１９】
また、マスク基板１１０は、平滑性、平坦度、および／または洗浄液に対する耐性に優れた材料からなることができる。用語「および／または」は、列挙された項目で１つ以上の任意の組み合わせを含むことができる。例えば、マスク基板１１０は、合成石英ガラス、石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス（２元系（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２）または３元系（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＳｎＯ２））などのＬＴＥＭ（ｌｏｗ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｍａｔｅｒｉａｌ）ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス、単結晶シリコン、またはＳｉＣからなることができる。ＥＵＶマスクブランクに含まれているマスク基板１１０は、低熱膨張特性が要求できる。よって、幾つかの実施形態において、マスク基板１１０は、例えば、多成分系ガラス材料からなることができる。本明細書において、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、１つの方向、領域、部分または構成要素を他のものと区別するために使用される。
【００２０】
マスク基板１１０は、互いに対向する第１面１１０ａと第２面１１０ｂを含むことができる。例えば、マスク基板の第１面１１０ａは約５０ｎｍ以下の平坦度を持つことができる。マスク基板の第２面１１０ｂは約５００ｎｍ以下の平坦度を持つことができる。また、マスク基板１１０の第１面１１０ａ及びマスク基板の第２面１１０ｂは、それぞれ約０．１５ｎｍ以下の平均（ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ：ＲＭＳ）表面粗さを持つことができるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
反射層１２０は、マスク基板の第１面１１０ａ上に配置できる。反射層１２０は、極紫外線ＥＵＶを反射することができる。反射層１２０は多層鏡構造を持つことができる。反射層１２０は、高屈折率を有する物質層と、低屈折率を有する物質層とが交互に複数回積層されていてもよい。
【００２２】
反射層１２０は、交互に積層された第１反射膜１２１及び第２反射膜１２２を含むことができる。反射層１２０は、第１反射膜１２１／第２反射膜１２２の周期多重膜（ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ）を含むことができる。反射層１２０は、約２０〜６０周期で繰り返し形成された第１反射膜１２１と第２反射膜１２２を含むことができる。
【００２３】
第１反射膜１２１及び第２反射膜１２２は反射対１２５を形成することができる。反射層１２０は約２０〜６０個の反射対１２５を含むことができる。しかし、さらに多い若しくはさらに少ない反射対１２５が必要に応じて使用できるのはもちろんである。
【００２４】
例えば、反射層１２０は、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）周期多重膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物の周期多重膜、ルテニウム（Ｒｕ）／Ｓｉ周期多重膜、ベリリウム（Ｂｅ）／Ｍｏ周期多重膜、Ｓｉ／ニオブ（Ｎｂ）周期多重膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多重膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多重膜、またはＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多重膜からなることができる。
【００２５】
反射層１２０を構成する材料及び各反射層の膜厚は、適用されるＥＵＶ光の波長領域、および／または反射層１２０から要求されるＥＵＶ光の反射率に応じて調節できる。
【００２６】
本発明の幾つかの実施形態に係るＥＵＶマスクブランク１００において、反射層１２０はモリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）周期多重膜を含むと説明する。例えば、第１反射膜１２１はモリブデンで形成され、第２反射膜１２２はシリコンで形成できる。または、第１反射膜１２１はシリコンで形成され、第２反射膜１２２はモリブデンで形成できる。
【００２７】
図１において、反射層１２０は同じ数の第１反射膜１２１及び第２反射膜１２２を含むと示したが、これらに限定されるものではない。反射層１２０において、第１反射膜１２１の個数と第２反射膜１２２の個数との差が１であってもよい。言い換えれば、反射層１２０において、第１反射膜１２１は第２反射膜１２２よりも１以上多くてもよく、その逆も同様である。
【００２８】
反射層１２０は、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、イオンビームスパッタリング工程などを用いて形成できるが、これに限定されるものではない。例えば、イオンビームスパッタリングを用いてＭｏ／Ｓｉ周期多重膜を形成する場合、ターゲット（ｔａｒｇｅｔ）としてＳｉターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスを用いてＳｉ膜を堆積し、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ガスを用いてＭｏ膜を堆積することを１周期にし、Ｓｉ膜およびＭｏ膜を交互に形成することができる。
【００２９】
水素吸収層（ａｂｓｏｒｂｅｒ  ｌａｙｅｒ）１３０は反射層１２０上に形成できる。水素吸収層１３０は、フォトマスク（図６の２００）の外部から流入する水素イオン（Ｈ＋）、または水素イオン（Ｈ＋）が還元された水素原子を吸収することができる。または、水素吸収層１３０は、フォトマスク（図６の２００）の外部から流入する水素イオン（Ｈ＋）、または水素イオン（Ｈ＋）が還元された水素原子を吸収する物質を含むことができる。言い換えれば、水素吸収層１３０は、フォトマスク（図６の２００）の外部から流入する水素イオン（Ｈ＋）、または水素イオン（Ｈ＋）が還元された水素原子を水素吸収層１３０内に貯蔵する役割を果たすことができる。
【００３０】
水素吸収層１３０は、吸収された水素を格子構造（ｌａｔｔｉｃｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）内に閉じ込めて貯蔵することができる。格子構造内の水素は、格子構造の格子点（ｌａｔｔｉｃｅ  ｓｉｔｅ）ではなく、格子間位置（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  ｓｉｔｅ）に位置することができる。
【００３１】
水素吸収層１３０は、水素溶解度（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）が相対的に高い物質を含むことができる。
【００３２】
水素吸収層１３０が金属を含む場合、水素吸収層１３０は、金属内に水素が吸収されるとき、エンタルピー（ｅｎｔｈａｌｐｙ）の変化が小さい金属を含むことができる。水素吸収層１３０は、水素溶解反応のエンタルピー変化量が±０．５（ｅＶ／吸収された水素（ａｂｓｏｒｂｅｄ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ））以下である金属を含むことができる。水素吸収層１３０は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、カリウム（Ｋ）及びセシウム（Ｃｓ）のうちの少なくとも一つを含むことができる。水素吸収層１３０に含有できる金属は、遷移金属（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｍｅｔａｌ）であってもよく、典型金属（ｔｙｐｉｃａｌ  ｍｅｔａｌ）であってもよい。
【００３３】
一例として、水素吸収層１３０は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、カリウム（Ｋ）及びセシウム（Ｃｓ）のいずれかからなる単一またはモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）膜であり得る。他の例として、水素吸収層１３０は、互いに異なる金属からなる第１金属膜及び第２金属膜を含む多重金属膜であり得る。
【００３４】
水素吸収層１３０が金属合金を含む場合、水素吸収層１３０は、チタン（Ｔｉ）を含む合金を含むことができる。例えば、水素吸収層１３０は、体心立方（Ｂｏｄｙ−Ｃｅｎｔｅｒｅｄ  Ｃｕｂｉｃ）構造を持つ合金を含むことができる。水素吸収層１３０は、Ｔｉ−Ｆｅ系合金、Ｔｉ−Ｍｎ系合金、Ｔｉ−Ｃｒ系合金及びＴｉ−Ｆｅ−Ｖ系合金のいずれかを含むことができる。
【００３５】
水素吸収層１３０は、セラミック材料を含むことができ、例えば、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）からなる膜を含むことができる。
【００３６】
水素吸収層１３０は、例えば、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、イオンビームスパッタリング工程などを用いて形成できるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
幾つかの実施形態において、水素吸収層１３０は、例えば、５乃至１００Åの厚さを持つことができる。
【００３８】
本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクにおいて、水素吸収層１３０は、下部の反射層１２０と接触することができる。ここで、「接触する」という意味は、水素吸収層１３０と反射層１２０との間に介在する膜がないことを意味することができる。一方、一構成要素（例えば、膜または基板）が他の構成要素「上」にあるか或いは「隣接」する場合、その構成要素は、他の構成要素と接触することができるか、或いは他の構成要素が介在することができることを意味する。また、空間的に相対的な「上に」、「下に」、「さらに高くに」などの用語は、図面上に示される方向とは異なる方向を含むことができる。
【００３９】
水素吸収層１３０の効果については、図６乃至図７ｂを用いて後述する。
【００４０】
キャッピング層１４０は水素吸収層１３０上に配置できる。キャッピング層１４０は、水素吸収層１３０と接触することができる。水素吸収層１３０は、キャッピング層１４０と反射層１２０との間に配置できる。
【００４１】
キャッピング層１４０は、機械的損傷および／または化学的損傷から反射層を保護する役割を果たすことができる。
【００４２】
キャッピング層１４０は、ルテニウム（Ｒｕ）またはルテニウム化合物からなることができる。キャッピング層１４０がルテニウム膜またはルテニウム化合物膜であり得る。ルテニウム化合物は、ルテニウム（Ｒｕ）と、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｙ、Ｂ、Ｌａ、またはこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも一つとを含む化合物からなることができる。キャッピング層１４０は５乃至１００Åの厚さを持つことができる。
【００４３】
光吸収層１５０はキャッピング層１４０上に配置できる。光吸収層１５０は、極紫外線光を吸収しながら、極紫外線光の反射率が相対的に低い物質からなることができる。光吸収層１５０は耐薬品性に優れた物質からなることができる。また、光吸収層１５０は、エッチングなどにより除去が可能な物質からなることができる。
【００４４】
光吸収層１５０は、Ｔａを主成分とする材料からなることができる。幾つかの実施形態において、光吸収層１５０は、タンタル（Ｔａ）主成分と、ハフニウム（Ｈｆ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）及び水素（Ｈ）の中から選択される少なくとも一つの元素とを含むことができる。例えば、光吸収層１５０は、ＴａＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮ、またはこれらの組み合わせからなることができる。
【００４５】
導電性コーティング膜１６０は、マスク基板の第２面１１０ｂ上に配置できる。導電性コーティング膜１６０は、フォトリソグラフィー工程の際にリソグラフィー装置の静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｃｈｕｃｋ）に極紫外線マスクブランクを用いて製造したフォトマスク（図６の２００）を固定するために使用できる。
【００４６】
導電性コーティング膜１６０は、導電性を有するクロム（Ｃｒ）含有物質またはタンタル（Ｔａ）含有物質を含むことができる。例えば、導電性コーティング膜１６０は、Ｃｒ、ＣｒＮ及びＴａＢのうちの少なくとも一つからなることができる。
【００４７】
または、導電性コーティング膜１６０は、導電性を有する金属酸化物または金属窒化物を含むことができる。例えば、導電性コーティング膜１６０は、チタン窒化物（ＴｉＮ）、ジルコニウム窒化物（ＺｒＮ）、ハフニウム窒化物（ＨｆＮ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯ２）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ２）、及びイリジウム酸化物（ＩｒＯ２）のうちの少なくとも一つからなることができる。
【００４８】
図２は本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。説明の便宜上、図１との異なる点を中心に説明する。
【００４９】
図２を参照すると、本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランク１００は、界面シリサイド層１３５をさらに含むことができる。
【００５０】
界面シリサイド層１３５は反射層１２０と水素吸収層１３０との間に介在することができる。界面シリサイド層１３５はシリサイド物質を含むことができる。
【００５１】
例えば、界面シリサイド層１３５は、水素吸収層１３０に含まれている金属がシリサイド化された物質を含むことができる。一例として、水素吸収層１３０が金属Ｍを含む場合、界面シリサイド層１３５は、金属Ｍがシリサイド化されたＭ−Ｓｉを含むことができる。他の例として、水素吸収層１３０が遷移金属を含む場合、界面シリサイド層１３５は、遷移金属がシリサイド化された物質を含むことができる。
【００５２】
図３は本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランクを説明するための図である。説明の便宜上、図１との異なる点を中心に説明する。
【００５３】
図３を参照すると、本発明の幾つかの実施形態に係る極紫外線マスクブランク１００は、低反射層１７０をさらに含むことができる。
【００５４】
低反射層１７０は光吸収層１５０上に配置できる。低反射層１７０は、極紫外線マスクブランク１００を用いて製造したフォトマスク（図６の２００）に形成されたパターン要素に対する検査中に、検査光の波長帯域、例えば、約１９０〜２６０ｎｍの波長帯域で比較的低い反射率を提供することができる。これにより、低反射層１７０は、十分なコントラストを得るようにする役割を果たすことができる。
【００５５】
低反射層１７０は、例えば、ＴａＢＯ、ＴａＢＮＯ、ＴａＯＨ及びＴａＯＮＨのうちの少なくとも一つからなることができる。低反射層１７０は、スパッタリング工程によって形成できるが、これらに限定されるものではない。
【００５６】
図４は本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクを説明するための図である。図５は本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスクを説明するための図である。
【００５７】
本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスク２００は、ＥＵＶ波長範囲、例えば、約１３．５ｎｍの露光波長を用いるフォトリソグラフィー工程に使用することが可能な反射型フォトマスクであり得る。
【００５８】
また、本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスク２００は、図１乃至図３の極紫外線マスクブランク１００に含まれている光吸収層１５０および／または低反射層１７０をパターニングして製造されたものであり得る。例えば、図４は図１の光吸収層１５０をパターニングして製造されたものであり、図５は図２の光吸収層１５０をパターニングして製造されたものであり得る。
【００５９】
本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスク２００において、マスク基板１１０、反射層１２０、水素吸収層１３０、キャッピング層１４０及び導電性コーティング膜１６０についての説明は、図１乃至図３で説明したのと実質的に類似するので、これについての説明は省略する。
【００６０】
図４及び図５を参照すると、本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスク２００は、マスク基板１１０、反射層１２０、水素吸収層１３０、キャッピング層１４０、導電性コーティング膜１６０及び光吸収パターン１５５を含むことができる。
【００６１】
光吸収パターン１５５はキャッピング層１４０上に配置できる。光吸収パターン１５５は、極紫外線を通過させる開口部１５５ｘを含むことができる。
【００６２】
図４において、反射層１２０は水素吸収層１３０と接触することができる。
【００６３】
図５において、反射層１２０と水素吸収層１３０の間に界面シリサイド層１３５が介在することができる。
【００６４】
図示していないが、図４及び図５において、光吸収パターン１５５上には、低反射層（図３の１７０）がパターニングされた低反射層パターンがさらに形成できる。
【００６５】
図６は本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置を示す概略図である。
【００６６】
本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置は、極紫外線光を露光波長として用いるフォトリソグラフィー工程に使用する装置であり得る。
【００６７】
本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置は、図４及び図５のフォトマスクを用いる装置であり得る。
【００６８】
本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置において、フォトマスク２００についての説明は、図１乃至図５を用いて説明したのと実質的に類似するので、これについての説明は省略する。
【００６９】
図６を参照すると、本発明の幾つかの実施形態に係るリソグラフィー装置は、メインチャンバー１１００、第１サブチャンバー１１１０、第２サブチャンバー１１２０、レチクルステージモジュール１１３０、レチクルステージ電源１３００、露光光を提供するソース１４００、照明系反射鏡１５０１、１５０２、投射光学系反射鏡１６０１、１６０２、１６０３、１６０４及びウエハーステージ１７００を含むことができる。
【００７０】
メインチャンバー１１００は、第１サブチャンバー１１１０、第２サブチャンバー１１２０、レチクルステージモジュール１１３０、照明系反射鏡１５０１、１５０２、投射光学系反射鏡１６０１、１６０２、１６０３、１６０４及びウエハーステージ１７００を収容している。メインチャンバー１１００の内部は真空状態に維持することができる。
【００７１】
第１サブチャンバー１１１０は、メインチャンバー１１００内に位置することができる。第１サブチャンバー１１１０内に少なくとも一つの照明系反射鏡１５０１、１５０２が配置できる。
【００７２】
照明系反射鏡１５０１、１５０２で反射されて第１サブチャンバー１１１０を通過したソース１４００から提供された露光光は、レチクルステージ１２００に固定されたフォトマスク２００に到達することができる。露光光の反射効率を高めるために、第１サブチャンバー１１１０の内部は真空状態に維持することができる。
【００７３】
第２サブチャンバー１１２０はメインチャンバー１１００内に位置することができる。第２サブチャンバー１１２０内に少なくとも一つの投射光学系反射鏡１６０１、１６０２、１６０３、１６０４が配置できる。
【００７４】
フォトマスク２００の表面で反射された露光光は、投射光学系反射鏡１６０１、１６０２、１６０３、１６０４で反射され、ウエハーステージ１７００上のウエハーに照射できる。露光光の反射効率を高めるために、第２サブチャンバー１１２０の内部は真空状態に維持することができる。
【００７５】
レチクルステージモジュール１１３０は、メインチャンバー１１００内に、第１サブチャンバー１１１０及び第２サブチャンバー１１２０から離隔して位置することができる。レチクルステージモジュール１１３０は、レチクルステージ１２００とフォトマスク２００などを含むことができる。
【００７６】
レチクルステージ１２００はメインチャンバー１１００の上部に位置することができる。フォトマスク２００はレチクルステージ１２００上に固定できる。レチクルステージ１２００はスキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）動作を行うことができる。
【００７７】
フォトマスク２００は、第１サブチャンバー１１１０を通過した露光光を第２サブチャンバー１１２０側へ反射する。
【００７８】
レチクルステージ電源１３００は、フォトマスク２００及びレチクルステージ１２００に電気的に接続できる。レチクルステージ電源１３００がレチクルステージ１２００及びフォトマスク２００に接続されることにより、レチクルステージ１２００とフォトマスク２００との間に静電力（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｆｏｒｃｅ）が発生する。これにより、フォトマスク２００は、静電力によってレチクルステージ１２００に固定できる。
【００７９】
ソース１４００はメインチャンバー１１００の外部に位置することができる。ソース１４００は、フォトリソグラフィー工程に使用される露光光を提供することができる。ソース１４００は、第１サブチャンバー１１１０内の照明系反射鏡１５０１、１５０２に露光光を照射することができる。
【００８０】
ソース１４００は、例えば、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ＥＵＶ光源、レーザー生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ光源、ハイブリッドＥＵＶ光源、シンクロトロン（ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ）ＥＵＶ光源などであり得るが、これに限定されるものではない。
【００８１】
反射鏡１５０１、１５０２、１６０１、１６０２、１６０３、１６０４は、第１サブチャンバー１１１０及び第２サブチャンバー１１２０内に位置することができる。一つ以上の反射鏡１５０１、１５０２、１６０１、１６０２、１６０３、１６０４は、ソース１４００から照射された露光光が鏡の反射面上に傾斜入射角で入射する傾斜入射鏡、または反射面が多層膜である多重多層鏡などであり得る。
【００８２】
ウエハー上に微細なパターンを転写するために、投射光学系反射鏡１６０１、１６０２、１６０３、１６０４は高解像度を持つことができる。反射鏡１５０１、１５０２、１６０１、１６０２、１６０３、１６０４の個数は、例えば、６個であり得るが、これに限定されるものではない。
【００８３】
ウエハーステージ１７００はメインチャンバー１１００内の下部に位置することができる。ウエハーステージ１７００上にウエハーが固定または支持できる。
【００８４】
ウエハーステージ１７００は、微細なアライメントのための移動が可能である。また、ウエハーステージ１７００は、フォトリソグラフィー工程のために特定の方向に移動が可能である。
【００８５】
図７ａ及び図７ｂは、本発明の幾つかの実施形態に係る水素吸収層の効果を説明するための、比較フォトマスクの図である。説明の便宜のために、図７ａおよび図７ｂは比較フォトマスク２００１に含まれている個別的な構成要素を示していない。
【００８６】
図６及び図７ａにおいて、極紫外線光の伝達および集光装置（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）の汚染防止または減少のために、リソグラフィー装置の内部には水素（Ｈ２）の流れが存在する。リソグラフィー装置は、水素環境（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）に置かれているので、ソース１４００で生成された極紫外線光によって水素イオン（Ｈ＋）が生成し得る。
【００８７】
生成された水素イオン（Ｈ＋）は、リソグラフィー装置の内部を移動している途中で、比較フォトマスク２００１の内部に浸透し得る。浸透した水素イオン（Ｈ＋）は、極紫外線を用いたフォトリソグラフィー工程の際に発生する二次電子（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ）を得て水素原子に還元され得る。
【００８８】
浸透した水素イオン（Ｈ＋）及び還元された水素原子により、比較フォトマスク２００１内に高濃度水素領域２００ｃｒが形成し得る。高濃度水素領域２００ｃｒ内の水素原子（Ｈ  ａｔｏｍ）同士が出会い、高濃度水素領域２００ｃｒ内に水素ガスバブルＧＢが生成し得る。
【００８９】
図７ｂにおいて、高濃度水素領域２００ｃｒ内の水素ガスバブルＧＢが気体状態で高濃度水素領域２００ｃｒ内で蓄積し得る。水素ガスバブルＧＢの蓄積により、比較フォトマスク２００１内に水素気泡（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｂｌｉｓｔｅｒ）Ｈ＿Ｂが生成し得る。
【００９０】
比較フォトマスク２００１内の水素気泡Ｈ＿Ｂは、フォトリソグラフィー工程の信頼性を低下させ、比較フォトマスク２００１を使用することができないようにしてしまい得る。また、比較フォトマスク２００１を再び製作しなければならないので、工程単価の上昇を引き起こし得る。
【００９１】
しかし、本発明の幾つかの実施形態に係るフォトマスク２００は、水素を貯蔵することができる（または水素を貯蔵する物質を含む）別個の水素吸収層１３０を含む。フォトマスク２００内で還元された水素は、水素吸収層１３０の格子内に捕獲または溶解され得る。
【００９２】
水素吸収層１３０内に水素が溶解される場合、フォトマスク２００内の水素が気体状態で遊離することが防止または軽減できる。これにより、水素吸収層１３０は、フォトマスク２００内に水素気泡（ｂｌｉｓｔｅｒ）が生成されることを抑制することができる。
【００９３】
したがって、水素吸収層１３０を含むフォトマスク２００の寿命が増加することにより、フォトマスク２００の製作にかかる費用などを減少させることができる。
【００９４】
図８乃至図１１は本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための中間段階図である。
【００９５】
本発明の幾つかの実施形態に係る半導体装置の製造方法は、図４及び図５のフォトマスクを用いた製造方法であり得る。
【００９６】
図８を参照すると、基板３００上にマスク膜３１０が形成できる。
【００９７】
基板３００は、シリコン基板であってもよく、または、他の物質、例えば、ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、シリコンゲルマニウム、ＳＧＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｅｒｍａｎｉｕｍ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、リン化インジウム、ガリウム砒素またはアンチモン化ガリウムを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００９８】
基板３００は、導電性パターン及び半導体パターンを含む回路素子を含むことができる。基板３００は、絶縁膜と絶縁膜内の金属配線とを含むことができる。
【００９９】
基板３００が回路素子を含む場合、回路素子は、例えば、フィン型パターン形状のチャネル領域を含むフィン型トランジスタ（ＦｉｎＦＥＴ）、トンネリングトランジスタ（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  ＦＥＴ）、ナノワイヤーを含むトランジスタ、ナノシート（ｓｈｅｅｔ）を含むトランジスタ、または３次元（３Ｄ）トランジスタ、バイポーラ接合（ｂｉｐｏｌａｒ  ｊｕｎｃｔｉｏｎ）トランジスタ、横型二重拡散トランジスタ（ＬＤＭＯＳ）、または平面（ｐｌａｎａｒ）トランジスタであり得るが、これに限定されるものではない。
【０１００】
マスク膜３１０は、絶縁物質、半導体物質及び導電物質のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１０１】
マスク膜３１０上に感光膜３２０が形成できる。
【０１０２】
図９乃至図１１を参照すると、フォトマスク（図６の２００）を用いたフォト工程３３０を用いてマスク膜３１０がエッチングできる。これにより、基板３００上にマスクパターン３１５が形成できる。
【０１０３】
図９において、フォト工程３３０を用いて、感光膜３２０に素子パターンが転写できる。フォト工程３３０は、フォトマスク２００で反射された露光光を用いることができる。
【０１０４】
図１０において、感光膜３２０に転写された素子パターンを現像して、マスク膜３１０上に感光パターン３２５が形成できる。
【０１０５】
図１１において、感光パターン３２５を用いて、マスク膜３１０がエッチングできる。これにより、基板３００上にマスクパターン３１５が形成できる。感光パターン３２５は除去できる。
【０１０６】
一例として、マスクパターン３１５を用いて、基板３００の一部をエッチングすることができる。他の例として、マスクパターン３１５自体を半導体素子の一部として使用することもできる。
【０１０７】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施できることを理解することができるだろう。したがって、上述した実施形態は、すべての面で例示的なもので、限定的なものではないと理解すべきである。
【符号の説明】
【０１０８】
１００    極紫外線マスクブランク
１１０    マスク基板
１２０    反射層
１３０    水素吸収層
１４０    キャッピング層
１５０    光吸収層
２００    フォトマスク
【図１】
2019113825.tif 000003
【図２】
2019113825.tif 000004
【図３】
2019113825.tif 000005
【図４】
2019113825.tif 000006
【図５】
2019113825.tif 000007
【図６】
2019113825.tif 000008
【図７ａ】
2019113825.tif 000009
【図７ｂ】
2019113825.tif 000010
【図８】
2019113825.tif 000011
【図９】
2019113825.tif 000012
【図１０】
2019113825.tif 000013
【図１１】
2019113825.tif 000014