(57)【要約】【課題】ＥＵＶの波長領域における反射コントラストが十分に大きく、かつ、ＤＵＶの波長における反射率が十分に低く、高感度でのパターン検査が可能となり、その結果高精度のパターン転写が可能となる反射型フォトマスクを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の反射型フォトマスクブランクは、基板と、該基板上に設けられた多層反射膜と、該多層反射膜上に設けられたバッファー層、さらに該バッファー層上に設けられた光吸収層からなり、バッファー層にはジルコニウムとニオブと珪素の少なくとも１種の元素と酸素を含有する層を具備し、光吸収層にインジウムと酸素とフッ素を含有する層を具備することを特徴とする。【選択図】  図１
2008041740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられた多層反射膜と、
該多層反射膜上に設けられたバッファー層と、
該バッファー層上に設けられた光吸収層と
を有する反射型フォトマスクブランクにおいて、
光吸収膜の少なくとも１層にインジウムと酸素とフッ素を含有する層を具備し、
バッファー層としてジルコニウムとニオブと珪素からなる群から選択される少なくとも１種類の元素と酸素を含有する層を具備すること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型フォトマスクブランクであって、
光吸収層の波長１９０ｎｍないし２７０ｎｍの光に対する光学定数（ｎ−ｉｋ）の虚数部分である消衰係数ｋが、ｋ＜１．０であること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクであって、
バッファー層の波長１９０ｎｍないし２７０ｎｍの光に対する光学定数（ｎ−ｉｋ）の虚数部分である消衰係数ｋが、ｋ＜０．８であること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクであって、
インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層の上に、波長１９０ｎｍないし２７０ｎｍの光に対する光学定数（ｎ−ｉｋ）の虚数部分であるｋが、ｋ＞１．５であるエッチングマスク層を具備すること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項５】
請求項４に記載の反射型フォトマスクブランクであって、
エッチングマスク層がタンタルとケイ素を含有すること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクの光吸収層がパターン加工された反射型フォトマスク。
【請求項７】
請求項６に記載の反射型フォトマスクに極端紫外線を照射し、
転写パターンの形状に極端紫外線を成型する工程を
行うことを特徴とする極端紫外線の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は極端紫外光すなわちＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光によるフォトリソグラフィ法に用いる反射型フォトマスク、及びこれの製造に用いられる反射型フォトマスクブランク、そして、反射型フォトマスクを用いる極端紫外線の露光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子における高集積化に伴い、フォトリソグラフィ法によるＳｉ基板上へのパターン転写の微細化が加速している。
【０００３】
従来のランプ光源（波長３６５ｎｍ）やエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）を用いたフォトリソグラフィ法における光源の短波長化は解像限界に近づいてきたことから、特に６５ｎｍ以下の微細加工を可能にする新たなフォトリソグラフィ法の確立が急務となってきた。
【０００４】
近年、露光装置の投影レンズと基板の間の空間を水などの液体で満たす、いわゆる液浸露光技術の開発が進められている。これは空気よりも屈折率の大きい媒質を使うことで波長を短くするのと同等の効果を得るものである。この技術により従来の１９３ｎｍの波長でも４５ｎｍ程度までのパターンが解像できることが報告されているものの、３０ｎｍより小さいパターンを転写するのは極めて困難であるといわれている。
【０００５】
そこで、これらの紫外レーザよりも１桁以上短い１０ないし１５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を光源とするＥＵＶリソグラフィ法の開発がおこなわれており、モリブデンと珪素の交互多層膜で最も反射率を高くすることができる１３．５ｎｍの波長が主に使用されている。
【０００６】
ＥＵＶ光の波長領域における物質の屈折率が１よりわずかに小さい程度であることから、このＥＵＶリソグラフィ法では、従来の光源で用いられるような屈折光学系が使用できず、反射光学系による露光が用いられる。また、ＥＵＶの波長域ではほとんどの物質が高い光吸収性をもつことから、パターン転写用フォトマスクとして、既存の透過型フォトマスクではなく、反射型フォトマスクが用いられる。このように、ＥＵＶリソグラフィ法では、露光に使用する光学系及びフォトマスクなどが、従来の露光技術とは顕著に異なる。
【０００７】
このＥＵＶリソグラフィ用の反射型フォトマスクは、例えばチタンをドープしたＳｉＯ２のように熱膨張率の極めて小さい材料を用いた平坦な基板の上に露光波長において反射率の高いミラー（反射鏡）を設け、さらにその上にＥＵＶ光に対して特に吸収性の高い物質からなる光吸収層を、所望の露光パターンに応じてパターン加工して形成したものである。
【０００８】
ＥＵＶ光に対するミラー（反射鏡）は、屈折率の大きく異なる材料の組み合わせによる多層反射膜から構成される。反射型フォトマスクでは、多層反射膜表面が光吸収層パターンにより覆われた吸収領域と、光吸収層がなく、多層反射膜表面が露出した反射領域とのＥＵＶ反射率のコントラストにより、露光パターンのパターン転写を行う。
【０００９】
通常、光吸収層に形成されたパターンの検査は、波長１９０ｎｍ〜２７０ｎｍ程度のＤＵＶ（遠紫外）光をマスク表面に入射させ、その反射光を検出し、その反射率のコントラストを利用して行われる。
【００１０】
具体的には、多層反射膜の保護層として光吸収層直下に任意に設けられるバッファー層表面が反射領域となり、パターン加工された光吸収層表面からなる吸収領域との反射率のコントラストにより、光吸収層が設計通りにパターン加工されているかどうかの第１段階目の検査がまず行われる。そこでは、本来エッチングされるべき光吸収層がエッチングされずにバッファー層上に残っている箇所（黒欠陥）や、本来エッチングされずにバッファー層上に残るべき光吸収層の一部がエッチングされた箇所（白欠陥）の検出を行う。なお、バッファー層は光吸収層をドライエッチングにより加工する際、及び光吸収層のパターン欠陥の修正処理を行う際に多層膜を損傷して反射率が低下するのを防止する目的で形成される。バッファー層には、光吸収層のドライエッチングに対して耐性が高いこと、修正工程において耐性が高いこと、ならびに、不要なバッファー膜を除去する際に光吸収層の損傷が少ないことが要求される（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
この第１段階目の検査において検出された欠陥を修正した後、さらにバッファー層の除去を行い、バッファー層直下の多層反射膜表面を露出させた後、光吸収層に形成されたパターンに対する第２段階目の最終検査が行われるが、この検査は、光吸収層表面からなる吸収領域と、多層反射膜表面からなる反射領域との反射率のコントラストを利用して行われる。なお、バッファー層の除去は行わなくても良い場合もあるが、多層反射膜表面にバッファー層の被覆膜があると多層反射膜の反射率を低下させる傾向があるため、バッファー層は除去される場合が多い。この場合、反射領域の部分を除去したバッファー層は吸収膜の一部とみなすこともできる。
【００１２】
先に述べた第１段階目、及び第２段階目のＤＵＶ検査光による光吸収層パターンの検査においては、それぞれ光吸収層が除去されたバッファー層表面と、光吸収層が除去されずに残った光吸収層表面、およびバッファー層が除去された多層膜反射表面と光吸収層表面とのＤＵＶ光反射率のコントラストを利用して行われる。したがって、検査感度をより向上させるためには、第１段階目の検査においては、バッファー層表面と光吸収層表面、第２段階目の検査においては多層反射膜表面と光吸収層表面において、それぞれＤＵＶ検査波長における反射率の差が大きいことが望まれる。
【００１３】
なお、多層反射膜の最表面層として、反射率の経時変化を小さくする等の目的で特別に層を設ける場合があり、キャッピング層などの名称で呼ばれる。この場合は、上記反射多層膜表面はキャッピング層表面と読みかえることもできる。また、前記バッファー層が表面に露出した部分を最終的に除去しなくてもよい場合は、前記説明のバッファー層はキャッピング層と読みかえることもできる。
【００１４】
このような要求に対し、従来から用いられている透過型の低反射クロムマスクブランクと同様に、光吸収層の上にクロムやタンタルの酸化物や窒化物などを設けた多層光吸収層とすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
しかしながら、クロムやタンタルの酸化物や窒化物は、ＤＵＶ検査光での反射率は低くできるけれども、単体のクロムやタンタルと比較して、ＥＵＶ光での吸収が小さくなるため、吸収層の膜厚を８０ｎｍ以上と厚くする必要があった。
【００１６】
ＥＵＶ波長においては反射光学系による露光を用いるため、マスクに入射する光は基板に対して垂直ではなく、例えば５ないし６度の入射角で入射される。この影響により、例えば空間像が非対称になったり、Ｘ−Ｙ方向差が発生したりしやすい。このため光吸収層の膜厚はできる限り薄くすることが望まれている。
【００１７】
吸収パターンの検査、修正後にバッファー層を除去した場合は、バッファー層の膜厚についても上記の斜め入射の影響の原因となる。また、バッファー層のみの修正を行うことは極めて困難であり、これらのことからバッファー層の膜厚についても修正処理に耐えられる範囲で可能なかぎり薄くすることが望まれている。
【００１８】
各材料の光の吸収は、その材料の光学定数で表すことができ、ＥＵＶやＸ線の波長領域においては、屈折率が１よりわずかに小さいことがほとんどであることから（１−δ）＋ｉβ（ｉは虚数単位）で一般的に表される。虚数部分のβは消衰係数と呼ばれ、βが大きいほど光が強く吸収される。
【００１９】
たとえば石英ガラス基板上にＭｏとＳｉの交互多層膜を４０対形成し、バッファー層としてクロムを１０ｎｍ、光吸収膜としてタンタルシリサイドを順次積層した場合について、各層の光学定数を仮定して、波長１３．５ｎｍでの反射率を以下のように計算することができる。
【００２０】
図１６は光吸収膜のタンタルシリサイドの吸収膜を用いることを想定して、波長１３．５ｎｍに対する光学定数を１−０．０４４＋０．０３５ｉとし、下層吸収膜の膜厚と１３．５ｎｍでの反射率の関係を示したものである。
【００２１】
また、図１５には酸化タンタルよりもβの大きい材料を仮定して、例えばβの値が０．０６０である場合の計算値を合わせて示した。βが０．０３５の場合、下層吸収膜の膜厚が７０ないし９０ｎｍにおいて反射率が最も小さくなる膜厚がある。これに対して、βが０．０６０と大きい値であれば、反射率が最も小さくなる下層吸収膜の膜厚は小さくなることが図１６より明らかである。
【００２２】
このようなことから、吸収膜の材料として、βの値がより大きい材料が求められていた。
【００２３】
このような要求に対して本発明者らは、インジウムを含有する材料を吸収層として用いることによって前記βの値を大きくすることができ、吸収層の厚さを小さくできることを
見出した。
【００２４】
しかしながら、インジウムを主成分とする材料として、例えば酸化インジウムを用いた場合には、クロムやタンタルあるいはそれらの窒化物を用いた場合と比較してパターン検査に用いる紫外線の波長において反射率がやや低いために、表面に酸化物からなる層を付加することによって反射率を下げる効果が抑制され、１５％未満の反射率を得ることは難しかった。
【特許文献１】特開平７−３３３８２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３９８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、上記事情を鑑みて得られたもので、吸収層を従来の材料よりも薄くしてもＥＵＶの波長領域における反射コントラストが十分に大きく、かつ、ＤＵＶの波長における反射率が十分に低く、高感度でのパターン検査が可能となり、その結果高精度のパターン転写が可能となる反射型フォトマスクを提供することを目的とする。
【００２６】
また、本発明は、吸収層を従来の材料よりも薄くしてもＥＵＶの波長領域における反射コントラストが十分に大きく、かつ、ＤＵＶの波長における反射率が十分に低く、高感度でのパターン検査が可能となり、その結果精度の高いマスクパターン転写が可能となる反射型フォトマスクを加工し得る反射型フォトマスクブランクを提供することを目的とする。
【００２７】
さらに、本発明の反射型フォトマスクを用いた極端紫外線の露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の反射型フォトマスクブランクは、基板と、該基板上に設けられた多層反射膜と、該多層反射膜上に設けられたバッファー層、さらに該バッファー層上に設けられた光吸収層からなり、バッファー層にはジルコニウムとニオブと珪素の少なくとも１種の元素と酸素を含有する層を具備し、光吸収層にインジウムと酸素とフッ素を含有する層を具備することを特徴とする。
【００２９】
本発明の反射型フォトマスクブランクは、検査用の紫外線波長領域における反射特性によって２種類の形態をとり得る。
【００３０】
以下の説明においては、光吸収層が最上層として露出した状態での反射率をＲａ、光吸収層をエッチング除去してバッファー層が表面に露出した状態での反射率をＲｂ、バッファー層をエッチング除去して多層反射膜の表面が露出した状態での反射率をＲｃと呼ぶことにする。また、多層膜を保護する目的で、いわゆるキャッピング層を多層膜表面に設けた場合については、キャッピング層表面を多層反射膜の表面とみなすこととする。
【００３１】
本発明の反射型フォトマスクブランクの第１の形態においては、１９０ないし２７０ｎｍの検査用紫外光に対する反射率がＲａ＜Ｒｂとなる構成である。
【００３２】
この場合、バッファー層として用いる材料はジルコニウムあるいはニオブの含有率が低く、珪素と酸素の含有率の高いものを用いることが好ましい。ジルコニウムやニオブの含有率を高くすると、上記検査波長領域での光学定数であるｎとｋの値が大きくなる傾向がある。ｎの値が大きくなると、バッファー層が薄い領域でバッファー層表面の反射率Ｒｂを大きくすることが難しくなる。また、ｋの値が大きくなると検査光の波長で反射率が低くなる光吸収層の膜厚が大きくなるため、ｋ＜０．８であることが好ましい。
【００３３】
本発明の反射型フォトマスクブランクの第２の形態においては、１９０ないし２７０ｎｍの検査用紫外光に対する反射率がＲａ＞Ｒｂとなる構成である。
【００３４】
この場合、バッファー層として用いる材料は前記第１の形態の場合よりもジルコニウムあるいはニオブの含有率が高いものを用いることが好ましい。このようなバッファー層を用いることにより光学定数ｎの値が大きくなり、バッファー層が薄い領域でバッファー層表面の反射率Ｒｂを小さくすることができる。またｋの値が大きいとＲｂを小さくすることが難しくなるため、検査光がある程度透過するように酸素を含有して、ｋ＜０．８であることが好ましい。
【００３５】
上記第２の形態において、光吸収層の一部をエッチング除去してバッファー層表面が露出した状態でＲａ＞Ｒｂとなるためには、光吸収層表面の検査波長領域における反射率が高い必要がある。このような構成とするために、光吸収層をパターン加工するためのエッチングマスクとして、検査波長領域で反射率の高い材料を用いることが好ましい。
【００３６】
検査波長領域で反射率が高くなるためには、エッチングマスク層として用いる材料のｎは小さく、ｋは大きいことが好ましい。特にｋの値が、ｋ＞１．５であることが好ましい。
【００３７】
検査波長領域で反射率が高いエッチングマスクとしては、タンタルと珪素を含有する材料を用いることが好ましく、さらにタンタルの含有率が珪素の含有率よりも高いことがより好ましい。このようなエッチングマスクを用いると、光吸収層をエッチングした後のエッチングマスクの残膜量による反射率の変動を小さくすることができ、パターン欠陥検査の検出感度を安定にすることができる。
【００３８】
キャッピング層が表面に露出した部分はＥＵＶ領域の光に対する反射率が高いことが好ましい。この条件を満たして、なおかつＲａ＞Ｒｃで高コントラストとなるようにＲｃを低くすることはきわめて困難である。Ｒｃは一般に５０％以上であることから、最終的にはＲａ＜Ｒｃで高コントラストになるようにＲａは小さくなることが好ましい。このため、検査光に対する反射率が高いエッチングマスク層は最終的には除去する必要があり、このエッチング除去後にＲａが低くなるように、光吸収層の膜厚を制御することが好ましい。
【００３９】
上記の２つの形態のいずれの場合においても、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層としては、検査紫外光をある程度透過し、この波長領域における光学定数についてｋ＜１．０となることが好ましい。このような光吸収膜にすることにより、光吸収膜表面で反射する光と、光吸収層−バッファー層界面で反射する光の干渉の効果により、吸収パターン部分の反射率を低くすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層、ジルコニウムとニオブと珪素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と酸素を含有するバッファー層、タンタルと珪素を含有するエッチングマスク層を具備することにより、ＥＵＶ光露光によるパターン転写露光時のみならずＤＵＶ光によるパターン検査時においても、反射領域に対し良好な反射コントラストが得られ、反射型フォトマスクのパターン転写精度および欠陥検査感度が良好となる。また、この反射型フォトマスクを用いてＥＵＶ光露光を行うことにより、精度の高い微細なパターンで半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の第１の形態の反射型フォトマスクブランクは、基板と、基板上に設けられた多層反射膜と、多層反射膜上に設けられたバッファー層と、バッファー層上に設けられた光吸収層とを有し、バッファー層としてはジルコニウム、ニオブ、珪素の群から選択される少なくとも１つの元素と酸素を含有する層を具備し、光吸収層としては、インジウムと酸素とフッ素を含有する層を具備している。
【００４２】
また、本発明の第２の形態の反射型フォトマスクブランクは、前記第１の形態の反射型フォトマスクブランクの光吸収層の上に、タンタルとシリコンを含有するエッチングマスク層を具備している。
【００４３】
反射型フォトマスクブランクは反射型フォトマスクを加工する前の製品であって、光吸収層は、転写される露光パターンに応じたパターン加工がなされていない。
【００４４】
図１は、本発明にかかる反射型フォトマスクブランクの一例の構成を示す概略断面図、および図２は、本発明にかかる反射型フォトマスクの一例の構成を示す概略断面図である。
【００４５】
図１に示すように、本発明の反射型フォトマスクブランク１０は、基板１上に多層反射膜２、バッファー層３、光吸収層４およびエッチングマスク層５を順次積層した構造を有する。多層反射膜２は多層積層されているけれども、簡略して単層で示している。また、多層反射膜の最表層は、多層膜を保護する等の目的で周期構造とは異なる膜厚や材料として、特にキャッピング層などの名称で呼ばれることがあるが、簡略して多層反射膜に含まれるものとしている。
【００４６】
また、図２に示すように、本発明の反射型フォトマスク２０は、光吸収層４の代わりに、パターン加工された吸収膜４ａが設けられていること、及びバッファー層３の代わりにパターン加工されたバッファー層３ａが設けられていること、エッチングマスク層５が除去されていること以外は、図１と同様の構造を有する。反射型フォトマスク２０では、このパターン加工により、吸収膜４およびバッファー層３が部分的に除去されて多層反射膜２表面の一部が露出された部分が反射領域Ｂ、除去されず残った光吸収層４表面が吸収領域Ａを構成している。
【００４７】
本発明によれば、使用される光吸収層がインジウムと酸素とフッ素を含有することにより、光吸収層の吸収係数を大きくすることができる。この光吸収層とともに用いるバッファー層がジルコニウム、ニオブ、珪素からなる群から選択される少なくとも１つの元素と酸素を含有することにより、光吸収層とバッファー層の膜厚を小さくして、かつＤＵＶ検査波長領域で反射領域と吸収領域の反射コントラストを大きくできる。光吸収層とバッファー層の膜厚が薄くなると、寸法精度良くパターンを形成することができる。また、ＤＵＶ波長領域において、反射領域と吸収領域の反射コントラストが大きくすることにより欠陥検査感度が高くなる。
【００４８】
また、本発明の反射型フォトマスクの製造方法は、上記反射型フォトマスクブランクを用いて上記反射型フォトマスクを得るための方法の一例であって、上記反射型フォトマスクブランクの光吸収層またはエッチングマスク層上にレジスト層を形成し、露光、現像することにより、所定のパターンに応じて該レジスト層を部分的に除去し、光吸収層またはエッチングマスク層の一部を露出させる工程、及び、レジスト層またはレジスト層を介してパターン加工されたエッチングマスク層を介して、光吸収層をドライエッチングすることにより光吸収層をパターン加工する工程を具備する。
【００４９】
図３ないし図１４に、本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図を示す。
【００５０】
基板としては、熱膨張係数の小さい材料で平坦度が良く、表面粗さが小さい材料が好ましく、例えば図３に示すように、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２ガラスを平坦に研磨して表面を清浄にしたガラス基板１を用意する。
【００５１】
次に、基板１の上にＤＣマグネトロンスパッタリングやイオンビームスパッタリングによりＭｏ２．８ｎｍとＳｉ４．２ｎｍを交互に４０周期積層して、図４に示すように、波長１３．５ｎｍの露光波長に対して反射率が最大となるような多層反射膜２を作製することができる。最表面のＳｉ層は膜厚を１１ｎｍ程度とすることにより、表面の酸化に対して多層膜を保護する効果が得られる。なお、この多層反射膜２は多層膜であるけれども、簡略のため、図中では単層で示している。
【００５２】
その後、図５に示すように、バッファー層３をＤＣマグネトロンスパッタリング等により成膜することができる。バッファー層の組成は、例えばジルコニウムと珪素と酸素から成る膜の場合、その組成比は必ずしも１：１：４のような簡単な整数比である必要はない。以下の説明においては簡単のため、バッファー層の材料として珪素と酸素を主成分とする膜、ジルコニウムと珪素と酸素を主成分とする膜、ニオブと珪素と酸素を主成分とする膜をそれぞれ、Ｓｉ−Ｏ膜、Ｚｒ−Ｓｉ−Ｏ膜、Ｎｂ−Ｓｉ−Ｏ膜と呼ぶこととする。これらの表記において、各構成元素の含有比率が１：１：１であることを限定するものではなく、光学的また物理、化学的な特性を考慮して任意に選択することができる。このような膜は珪素、ジルコニウム、ニオブをスパッタリングターゲットとし、各ターゲットの電力または電流値を制御しながら、たとえばアルゴンと酸素の混合ガス雰囲気下でスパッタリングを行うことにより作製することができる。たとえば、バッファー層３としてはＮｂ−Ｓｉ−Ｏ膜を１８ｎｍの厚さに形成することができる。
【００５３】
さらに、図６に示すように、バッファー層３の上に、インジウムと酸素とフッ素を主成分とする光吸収層４を例えば５６ｎｍ成膜することができる。この膜はたとえば、酸化インジウムをターゲットとして、アルゴンと酸素と四フッ化炭素（ＣＦ４）の混合ガス雰囲気下でスパッタリング法により作製することができる。
【００５４】
光吸収層４上には、図７に示すように、例えばタンタルと珪素を主成分とするエッチングマスク層５を２５ｎｍ成膜することができる。この膜はたとえば、タンタルと珪素をターゲットとして、アルゴンガス雰囲気下でスパッタリング法により作製することができる。その後、エッチングマスク層５と光吸収層４を例えば電子線リソグラフィ技術によりパターン加工することができる。
【００５５】
まず、エッチングマスク層５上に図８に示すように、電子線露光用レジスト塗布液を塗布し、ベーキングを行うことにより、電子線露光用レジスト層６を形成する。
【００５６】
次に、レジスト層６に電子線描画装置により所望のパターンを描画し、必要に応じてベーキング処理等を行い、例えば２．３８ｗｔ％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液等の現像液により、現像処理を行い、図９に示すように、エッチングマスク層５をエッチングするためのマスクとなるレジストパターン６ａを形成することができる。
【００５７】
例えばエッチングマスク層にタンタルと酸素と窒素と珪素を主成分とする材料を用いた場合、例えば四フッ化炭素（ＣＦ４）のように、フッ素を有する成分を含むガスを用いたドライエッチングを行うことによりレジストパターンをエッチングマスク層５に転写し、図１０に示すように、エッチングマスクパターン５ａを形成することができる。
【００５８】
フッ素系ガスによるドライエッチングを行った場合、エッチングマスク層のエッチングが進行し、下層のインジウムを含む層に到達するとエッチング速度は急速に低下する。これは、インジウムとフッ素の反応性生物の蒸気圧が常温で非常に低いためである。
【００５９】
エッチングマスク層のエッチングの後、残留したレジストを例えばＮ−メチルピロリドンを主成分とする剥離液にて除去することができる。レジスト層は、後で行う光吸収層のエッチングまで残しておいても良い。
【００６０】
レジストを剥離した後のパターン面はエッチングマスク層のみがパターン加工された状態である。この状態でもＤＵＶ波長を用いたパターン検査が可能であり、必要に応じて修正処理を行うことができる。
【００６１】
次に、パターン加工されたエッチングマスク層をマスクとして、光吸収層のドライエッチングを行う。インジウムを含む膜はメタンまたはメチル基を含む化合物のガスや、ヨウ化水素（ＨＩ）等のヨウ素を含有するガスなどを用いてエッチングすることができる。
【００６２】
エッチングマスクとして用いるタンタルと珪素からなる膜は例えばメタン系ガスを用いたプラズマではほとんどエッチングされない。このことから、上層光吸収膜のパターンはほとんど寸法精度を損なうことなく下層まで加工することが可能である。
【００６３】
光吸収層のエッチングが進行して、下にあるバッファー層に到達するとエッチング速度は非常に小さくなる。たとえば、バッファー層にＮｂ−Ｓｉ−Ｏを用いた場合メタン系ガスではほとんどエッチングされない。このようにして下層光吸収膜のパターン４ａが図１１に示すように得られる。図１１は、下層光吸収膜のエッチング加工の前にレジストを剥離しなかった場合について示している。
【００６４】
光吸収層のエッチングを行う前にレジストパターン６ａの除去を行わなかった場合は、この段階で例えばＮ−メチルピロリドンを主成分とする剥離液などによって、レジストパターン６ａを除去することができる。ただし、光吸収層のエッチングの途中でレジストがすべて消失した場合には、このレジスト除去の工程を省略することができる。
【００６５】
光吸収層のエッチングおよびレジストパターンの剥離が終了した後、図１２に示すように、光吸収領域の表面はエッチングマスク層、反射領域の表面はバッファー層である。この状態で図１３に示すように、ＤＵＶの波長の光を用いたパターン検査を行うことができ、必要に応じてパターンの修正を行うことができる。
【００６６】
光吸収層パターンの検査および修正の後、バッファー層はたとえばＮｂ−Ｓｉ−Ｏとした場合、塩素ガスを含むプラズマを用いてドライエッチングすることができる。エッチングマスク層としてタンタルと珪素からなる膜を用いた場合は、バッファー層とほぼ同等の速度でエッチングされる。インジウムと酸素を含有する光吸収層は基板加熱を行わない条件では塩素系およびフッ素系のプラズマに対して非常にエッチングされにくい。したがって、光吸収層と反射多層膜に対する損傷を与えることなく、バッファー層とエッチングマスク層の両方をエッチング除去することができる。バッファー層を除去するために酸素を含有しないガス雰囲気下でエッチング除去できることは、エッチング終了時に多層反射膜の表面が酸素ガスを含むプラズマに曝されるのを避けることができ、多層反射膜表面の酸化によるＥＵＶ露光光の反射率低下を抑制することができる。
【００６７】
バッファー層のエッチング終了後、最終的な検査および必要に応じて修正を行うことにより、図２と同様の構成を有する反射型フォトマスクが得られる。
【００６８】
本発明に用いられる多層反射膜としては、ＥＵＶ光の波長で高い反射率を持たせるために、屈折率の異なる材料を多層に積層した膜を用いることができる。波長１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を使用する場合、Ｍｏ層とＳｉ層の組み合わせを用いることができる。高い反射率を得るためには各層間の界面で急峻に屈折率が変化することが望まれる。多層膜の最上層は理論的にはＭｏ層の方が反射率を高くできるが、表面に生成する酸化膜が不安定であることから、最上層にＳｉを形成し得る。表面の酸化から多層膜を保護するために、最表面のＳｉは膜厚をやや大きくしても良い。
【００６９】
本発明に用いられる光吸収層は、１層であるとして説明しているが、複数の光吸収層を有してもよい。
【００７０】
ここで使用される光吸収膜はマスク上にパターン加工され、露光プロセスにおいて光強度の小さい領域を形成するものをいう。光吸収膜としては、ＥＵＶ波長の光を吸収する能力の高い材料が使用され得る。吸収能力は露光に用いられる光の波長における光学定数で定まる。
【００７１】
本発明では、使用される光吸収膜のうち少なくとも１層がインジウムと酸素とフッ素とを含有する。
【００７２】
光吸収膜もしくはバッファー層がインジウムを含有することにより、膜の消衰係数（光学定数の虚数部）が大きくなり、より小さい膜厚で吸収の大きい膜とすることができるという利点がある。
【００７３】
インジウム単体で光吸収膜もしくはバッファー層を形成した場合、インジウムの融点が非常に低いため、マスクパターンを形成するプロセスにおいて耐性が十分ではない。このため、本発明の光吸収膜もしくはバッファー層はインジウムと酸素とフッ素を含有しており、インジウム単体と比較して非常に化学的に安定である。インジウムの含有量は３５ないし６５ａｔ％、酸素の含有量は４０ないし７０ａｔ％、フッ素の含有量は１ないし１５％であることが好ましい。酸素の含有量がこれよりも小さいとマスクパターンを形成するプロセスにおいて耐性が不十分となる。また、パターン検査に用いる紫外光の透過性が低く、検査コントラストを高くすることが難しくなる傾向がある。フッ素の含有量がこれよりも少ないと、結晶粒が成長しやすく、粗さが大きくなったり、膜応力の変動が大きくなったりする傾向がある。また、フッ素の含有量が多すぎるとＥＵＶの波長での消衰係数βが小さくなる傾向があり、膜厚を小さくする効果が得られなくなる。フッ素の添加量とパターン検査に使用する紫外光に対する特性について以下に説明する。
【００７４】
図１７は、酸化インジウムをターゲットとしてアルゴンを２０ｓｃｃｍ、酸素を１ｓｃｃｍ、四フッ化炭素を０、０．６、１．２ｓｃｃｍの流量でスパッタリング法により作製した膜について、分光エリプソメトリー法により膜の光学定数であるｎとｋの値を測定した結果の一例である。
【００７５】
四フッ化炭素の添加量を増やすにしたがって、ｋの値は徐々に小さくなる。ｋの値が小さくなると、検査に用いる光の透過性が高くなり、光吸収層表面の反射率を低くすることが容易になる。
【００７６】
また、インジウムと酸素とフッ素を含む層はそのほかの元素として、錫または亜鉛のうち少なくとも１種の成分を添加することができる。これらの元素はインジウムと価数が異なるため、光吸収膜に導電性を付与することができ、電子線露光においてマスク基板表面が帯電するのを低減する効果がある。インジウムと同様にメチル基を含むガスを用いたプラズマにより揮発性生成物が得られるため、ドライエッチングされやすいという利点がある。錫や亜鉛もインジウムに匹敵するＥＵＶ光の吸収能力を有しており、異種元素の添加により消衰係数の減少が抑制されるという利点もある。
【００７７】
本発明に用いられる光吸収膜は、ＥＵＶ光に対する反射率が０．６％未満であることが好ましい。反射率が低いほどコントラストが良くなり、良好なマスク像が得られる。０．６％を超えるとコントラストが不十分となり、露光プロセスにおいて解像度に悪影響を及ぼす傾向がある。
【００７８】
また、紫外線領域の検査に用いる光の波長において、光吸収領域と反射領域の反射コントラストが４０％以上であることが好ましい。反射コントラストは、吸収領域の反射率をＲａ、反射領域の反射率をＲｂとすると、
【数１】
2008041740.tif 000003
により定義することができる。反射コントラストが４０％よりも低いと、パターン欠陥検査において吸収パターンの欠陥を検出する感度が低下する傾向がある。
【００７９】
また、光吸収層の膜厚は、２０ないし１００ｎｍであることが好ましい。２０ｎｍ未満であると、ＥＵＶ光の反射率が十分に低くならない傾向があり、１００ｎｍを超えると、パターン形成時の寸法変動量が大きく、正確なパターンを得るのが難しくなる傾向があり、また、マスクとして露光に使用する際に斜入射によりできる影の影響が大きくなる傾向がある。さらに、光吸収層の膜厚は４０ないし８０ｎｍであることがより好ましく、膜厚がこの範囲内にあると、より寸法制御性の良いパターンの形成が可能となる。
【００８０】
インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層と多層反射膜との間にバッファー層を設けることができる。このバッファー層には光吸収層のエッチングに対して耐性が高く、修正工程において耐性が高く、かつ修正工程後にバッファー膜が除去される際に、光吸収膜や多層反射膜の損傷が少ない材料が使用され得る。また、バッファー層は光吸収層の一部をエッチング加工した後で、バッファー層表面が露出した部分と、光吸収層のエッチングされずに残った部分の反射コントラストが検査に用いる光の波長において高くなる材料が使用され得る。バッファー膜の材料として、ジルコニウムとニオブと珪素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と酸素を含有する材料を用いることができる。
【００８１】
バッファー層の厚さは、後に吸収パターンの欠陥を修正する工程において、多層反射膜に対する損傷を防止することができる範囲で、可能な限り薄いことが好ましい。吸収パターンの修正方法としては、集束イオンビームや電子ビームと反応性ガスを併用するガスアシストエッチングや、原子間力顕微鏡を応用した研削加工による方法などを用いることができ、それぞれ必要なバッファー層の膜厚が異なるが、一般には１０ｎｍ程度以上の膜厚が必要であることが知られている。
【００８２】
バッファー層表面が露出した部分の検査光の反射率はバッファー層の材料によって異なるが、バッファー層が検査光をある程度透過する場合には、バッファー層の膜厚によっても大きく変化する。
【００８３】
バッファー層として、クロム、Ｓｉ−Ｏ、Ｚｒ−Ｓｉ−Ｏ、Ｎｂ−Ｓｉ−Ｏを使用した場合について、バッファー層表面の反射率の一例を図１８および図１９に示す。図１８は波長が２５７ｎｍの場合であり、図１９は波長が１９８ｎｍの場合である。クロム膜の波長２５７ｎｍでのｋの値は２．０よりも大きく、バッファー層の膜厚を変えても反射率はほとんど変化しない。これに対して、Ｓｉ−Ｏ、Ｚｒ−Ｓｉ−Ｏ、Ｎｂ−Ｓｉ−Ｏ膜の波長２５７ｎｍでのｋの値は０．３よりも小さく、バッファー層表面と底面で反射した光の多重干渉により、バッファー層の膜厚に対して反射率が周期的に変化する。波長が１９８ｎｍの場合も、２５７ｎｍの場合と同様の傾向がある。
【００８４】
本発明の第１の形態であるＲａ＜Ｒｂとなる構成では、バッファー層表面が露出した状態での反射率Ｒｂが高い方が好ましい。バッファー層をできるかぎり薄くする目的で、たとえば１０ｎｍの膜厚にしようとする場合、バッファー層の材料としてはジルコニウムやニオブの含有率が低く、珪素と酸素を主成分とする材料とすることが好ましいことが、図１８より明らかである。
【００８５】
図２０および図２１は、バッファー層上に設けた吸収層の厚さによる反射率Ｒａの変化の一例を示したものである。図２０はバッファー層を厚さ１０ｎｍのＳｉ−Ｏ膜にした場合であり、図２１はバッファー層を厚さ１０ｎｍのクロム膜にした場合である。図２０と図２１の結果は、バッファー層の材料が異なること以外は同じ条件で算出したものである。図２０および図２１には、吸収層の膜厚とＥＵＶ露光波長での光学濃度も合わせて示した。ここで、光学濃度ＯＤと反射率Ｒの間には、ＯＤ＝−ｌｏｇ（Ｒ）の関係がある（ｌｏｇは常用対数）。例えば、反射率が１％の場合、光学濃度は２．０である。
【００８６】
本発明の第１の形態であるＲａ＜Ｒｂとなる構成では、光吸収層の表面が露出した部分の反射率Ｒａは低いほど検査コントラストが高くなる。また、露光波長での光学濃度が大きいほど被露光面でのパターンのコントラストが高くなる。
【００８７】
例えば、バッファー層がＳｉ−Ｏ膜であって、検査光の波長が２５７ｎｍである場合には、吸収層の膜厚を７０ｎｍとすることによって、検査コントラストは７１％、ＥＵＶ光学濃度は３以上となり、きわめて優れた光学特性が得られる。
【００８８】
一方、バッファー層がクロム膜であって、検査光の波長が２５７ｎｍである場合には、吸収層の膜厚を７０ｎｍとしたときの検査コントラストは６４％、ＥＵＶ光学濃度は３以上となる。検査コントラストがより高くなる条件として、例えば吸収層を７８ｎｍとすれば、検査コントラストは７５％、ＥＵＶ光学濃度は２．９となる。
【００８９】
また、検査光の波長が１９８ｎｍである場合についても、バッファー層がＳｉ−Ｏの場合とクロムの場合でバッファー層表面の反射率Ｒｂが極小となる吸収層の膜厚は、バッファー層がＳｉ−Ｏ膜の場合の方が約８ｎｍ小さいことがわかる。
【００９０】
したがって、本発明の第１の形態では、バッファー層の材料としてはクロムのようにｋが大きい材料よりも、Ｓｉ−Ｏのようにｋが小さい方がより薄い膜でより高いコントラストが得られる。バッファー層のｋの値は、ある程度検査光を透過するように小さい値であることが好ましく、ｋ＜０．８であれば、コントラストが高くなる光吸収層の膜厚を小さくする効果が十分に得られる。
【００９１】
本発明の第２の形態であるＲａ＞Ｒｂとなる構成では、光吸収層の一部を除去してバッファー層が表面に露出した部分の反射率Ｒｂが低いほど検査コントラストを高くすることができる。図１８に示したように、バッファー層の材料がＳｉ−Ｏの場合よりも、Ｎｂ−Ｓｉ−ＯやＺｒ−Ｓｉ−Ｏの場合の方が、バッファー層が薄い領域で反射率Ｒｂが低くなる。
【００９２】
図１８と図１９を比較すると、検査光の波長は２５７ｎｍよりも１９８ｎｍの方が、Ｒｂが極小値となるバッファー層の膜厚は小さくすることができる。
【００９３】
例えば、ニオブシリサイドをターゲットとして、アルゴンと酸素の混合雰囲気下でスパッタリングを行うことにより、膜厚１８ｎｍのＮｂ−Ｓｉ−Ｏバッファー層を形成することができる。この場合、バッファー層が表面に露出した部分の反射率Ｒｂは波長１９８ｎｍの光の場合３％となる。
【００９４】
図２２はＮｂ−Ｓｉ−Ｏのバッファー層を１８ｎｍの厚さに形成した上に、インジウムと酸素とフッ素からなる光吸収層を積層した場合について、光吸収層が表面に露出した部分の１９８ｎｍの光の反射率が光吸収層の膜厚に対してどのように変化するかを示している。光吸収層の膜厚が４０ないし１００ｎｍの範囲で反射率は１２ないし１５％の範囲である。この反射率をＲａとしても、Ｒｂが３％と非常に小さいために、検査コントラストとしては６０％程度の値が得られる。
【００９５】
インジウムと酸素とフッ素からなる光吸収層をパターン加工するために用いるエッチングマスクとして、１９８ｎｍの反射率が高くなる材料を選択し、光吸収層のパターン加工を行った後のエッチングマスク上の反射率をＲａとすることにより、さらに検査コントラストを高くすることができる。また、Ｒａが高い方が光源の強度が小さくても高い検査感度が得られ、検査速度の点でも有利である。
【００９６】
エッチングマスクの材料としては、ＥＵＶマスクに使用する微細なパターン加工が可能であること、インジウムと酸素とフッ素からなる光吸収層に対してエッチングの選択比が高いこと、および検査光の波長に対する反射率が高いことを考慮して選択することができる。また、吸収パターンの検査、修正後に不要なバッファー層をエッチング除去するときに、同時にエッチング除去される材料とすることで、エッチングマスク層を除去する工程を省略することができる。また、導電性を有することにより、エッチングマスク層を電子線リソグラフィ法によりパターン加工する際に、帯電によるパターンの形状、寸法、位置などの精度低下を防止することができる。検査光に対して反射率が高くなる条件としては、ｎが小さくｋが大きいことが好ましいが、本発明においては、ｋ＞１．５であると十分に高い反射率が得られる。
【００９７】
具体的なエッチングマスク層の材料として、クロム、タンタル、モリブデンなどの金属を挙げることができ、さらにこれに酸素、窒素、炭素、珪素等を添加してもよい。金属のみからなる膜をスパッタリングにより作製すると結晶粒が成長しやすく、微細なパターンの形成が困難であったり、応力の変動が大きくなったりする傾向がある。酸素、窒素、炭素、珪素等を適切な量だけ添加することによりこれらの特性が著しく改善されることが公知の文献等により知られている。ただし、パターン加工に用いるレジストが酸発生剤を含む化学増幅型である場合、窒素を含有する膜の表面近傍で酸が失活することにより、レジストパターンの形状が劣化してしまう場合があることから、窒素の含有量は可能なかぎり少ないことが好ましい。
【００９８】
エッチングマスク層の膜厚は、光吸収層のエッチング加工に耐えられる範囲で、可能なかぎり薄いことが好ましい。エッチングマスクパターンのエッチング加工において、エッチングマスク層が薄い方がレジストの損傷が少なくなり、結果としてエッチングマスクパターンの精度を高くすることができる。
【００９９】
エッチングマスク層が薄くなると、バッファー層の場合と同様に、反射率の膜厚依存性が大きくなる。光吸収層をドライエッチングによりパターン加工する際にエッチングマスク層はある程度損傷を受けて膜厚が減少する。したがって、エッチングマスク層の材料として、反射率Ｒａのエッチングマスク層膜厚に対する依存性が小さいものがさらに好ましいことになる。
【０１００】
図２３および２４は、反射多層膜上にＮｂ−Ｓｉ−Ｏバッファー層を１８ｎｍの厚さに形成し、その上にインジウムと酸素とフッ素からなる光吸収層を形成し、さらにその上にエッチングマスク層を形成したときの波長１９８ｎｍの光の反射率を表している。図２３はエッチングマスク層としてクロム膜を用いた場合であり、図２４はエッチングマスク層としてタンタルと珪素からなる膜を用いた場合である。
【０１０１】
エッチングマスク層の膜厚が厚くなるにしたがって、反射率の膜厚依存性は徐々に小さくなっていく。図２３から、エッチングマスク層がクロム膜の場合は、エッチングマスク層の膜厚を２５ｎｍより大きくすると、エッチングマスク層の膜厚による反射率の変動がほとんどなくなる。
【０１０２】
エッチングマスク層がタンタルと珪素からなる膜の場合、図２４のようにエッチングマスク層の膜厚が１５ｎｍ程度まで薄くしても、エッチングマスク層の膜厚による反射率の変動が非常に小さい。また、図２４の場合、光吸収層の膜厚による反射率の変動量も非常に小さいことから、光吸収層の膜厚がこの反射率依存性によって制約されることがなく、膜構成の設計の自由度が高くなる利点がある。したがって、エッチングマスク層の材料としてはタンタルと珪素を含有する膜とすることが、より好ましい。
【０１０３】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、ＥＵＶリソグラフィにおいて、精度の高いパターン転写が可能となることから、微細化されたパターンを有する半導体装置を製造することができる。すなわちＥＵＶ光源から放出されるＥＵＶ光を集光鏡で集光反射して本発明の反射型フォトマスクに照射し、反射型フォトマスクでパターン形成されたＥＵＶ光を、反射投影光学系を介してＥＵＶ光用レジストの塗布されたウェハ表面に縮小投影露光する。その後、現像して所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてウェハ表面をエッチングして微細パターンを有する半導体装置を製造する。
【実施例】
【０１０４】
以下、実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。
【０１０５】
＜実施例１＞
基板１として、図３に示すように、６インチ×６インチ×０．２５インチの大きさの合成石英ガラス基板を用意した。
【０１０６】
図４に示すように、基板１上に、マグネトロンスパッタ装置を用いてＭｏとＳｉのターゲットを交互に使用し、基板温度２５℃、アルゴン雰囲気で、２．８ｎｍの膜厚を有するＭｏ層、および４．２ｎｍの膜厚を有するＳｉ層を１周期として４０周期積層し、多層反射膜２を形成した。多層反射膜２の最上層はＳｉとし、膜厚を１１ｎｍとした。この多層反射膜２の波長１９８ｎｍにおける光反射率は５５％であった。
【０１０７】
次に、図５に示すように、多層反射膜２の上にマグネトロンスパッタ装置を用いてニオブと珪素をターゲットとして、各ターゲットのパワーを１：２とし、基板温度２５℃、アルゴンと酸素を流量比３：１としたガス雰囲気下でスパッタリングすることにより、ニオブと珪素と酸素からなるバッファー層３を１８ｎｍ成膜した。この状態で、波長１９８ｎｍにおける光反射率は３．５％であった。
【０１０８】
その後、図６に示すように、バッファー層上に、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）をターゲットとして、アルゴンと酸素と四フッ化炭素の流量比を２０：１：１．２としたガス雰囲気下で、ＲＦマグネトロンスパッタリングにより、光吸収層を７０ｎｍの膜厚に形成した。この膜の１３．５ｎｍでの消衰係数βの推定値は０．０５１であった。
【０１０９】
さらに、タンタルと珪素をターゲットとして、各ターゲットのパワーを５：１とし、アルゴンガス雰囲気下でマグネトロンスパッタリングにより、タンタルと珪素からなるエッチングマスク層を２５ｎｍの厚さに形成することにより、図７に示すように、ＥＵＶ光用反射型マスクブランク１０を得た。
【０１１０】
この段階で、エッチングマスク層表面が露出した段階での紫外線波長領域の反射率を測定したところ、１９８ｎｍの波長において約４２％と十分に高い値となっていることを確認した。
【０１１１】
上記マスクブランク１０に、電子線レジストＦＥＰ１７１（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を３００ｎｍの厚さにスピンコートし、ホットプレートにて１１０℃で１０分間ベーキングを行い、図８に示すようなレジスト層６を形成した。
【０１１２】
次に、電子線描画装置を用いて、１０μＣ／ｃｍ２のドーズ量でパターンを描画した。描画後のブランクをホットプレートにて１１０℃で１０分間ベーキングを行い、２．３８ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で９０秒間現像し、純水でリンス後にスピン乾燥し、図９に示すようにレジストパターン６ａを得た。
【０１１３】
引き続き、図１０に示すように、レジストパターンをエッチングマスクとし、四フッ化炭素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、エッチングマスク層５をエッチングしてエッチングマスクパターン５ａを得た。
【０１１４】
引き続き、図１１に示すように、レジストパターン６ａと上層光吸収膜パターン５ａをエッチングマスクとして、メタンガスと水素ガスを流量比２：８とした混合ガス雰囲気下でのドライエッチングにより、下層吸収膜パターン４ａを得た。
【０１１５】
さらに、図１２に示すように、酸素ガス雰囲気下でプラズマアッシングを行った後、Ｎ−メチルピロリドンを主成分とする剥離液に浸漬することで、残留したレジストおよびドライエッチングの反応により生じた残渣を除去した。
【０１１６】
エッチングマスクパターン５ａの残留した部分の１９８ｎｍの波長の検査光の反射率は４２％であった。また、エッチングにより露出したＮｂ−Ｓｉ−Ｏバッファー層の表面の反射率は４％であった。この反射率の差により、パターンの検査が可能であることを確認した。
【０１１７】
形成されたパターンを確認した後、塩素ガスを用いたドライエッチングにより、露出した部分のバッファー層とエッチングマスク層を同時に除去し、図１４に示すように、本発明にかかる反射型ＥＵＶ用フォトマスクを得た。
【０１１８】
エッチング後に露出した反射多層膜表面の１９８ｎｍにおける反射率は５５％であり、光吸収パターン部分の反射率は１０％であった。この反射率の差により、最終的なパターン検査ができることを確認した。このときの１３．５ｎｍにおける光吸収パターン部分の反射率は０．１％未満であり、良好であった。
【０１１９】
＜比較例１＞
光吸収膜として、クロムからなるバッファー層とクロムからなるエッチングマスク層を用いること以外は前記実施例１と同様にして反射型ＥＵＶ用フォトマスクを形成した。クロムからなるエッチングマスク層は塩素と酸素の混合ガス雰囲気下でエッチング除去した。ニオブと珪素と酸素からなるバッファー層を用いた場合と同等の波長１９８ｎｍの反射コントラストとするためには、インジウムと酸素とフッ素からなる下層吸収膜の厚さを６３ｎｍとする必要があり、上記実施例の光吸収層の膜厚よりも約８ｎｍ以上大きくする必要があった。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明にかかるＥＵＶ光用反射型フォトマスクは、半導体素子、半導体装置および電子回路装置等の製造工程で、ＥＵＶ光用レジストを用いて微細なパターンを形成するために好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明にかかる反射型フォトマスクブランクの一例の構成を表す概略断面図である。
【図２】本発明にかかる反射型フォトマスクの一例の構成を表す概略断面図である。
【図３】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図７】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１０】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１１】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１２】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１３】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１４】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１５】本発明の反射型フォトマスクの製造工程の一例を説明するための図である。
【図１６】光吸収層の膜厚と波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光の反射率の関係の一例を説明するための図である。
【図１７】インジウムと酸素とフッ素を含有する膜の検査光の波長での光学定数の一例を説明するための図である。
【図１８】バッファー層が表面に露出した部分の波長２５７ｎｍの反射率とバッファー層の膜厚との関係の一例を説明するための図である。
【図１９】バッファー層が表面に露出した部分の波長１９８ｎｍの反射率とバッファー層の膜厚との関係の一例を説明するための図である。
【図２０】珪素と酸素を主成分とするバッファー層とインジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層を用いた場合の光吸収層表面の反射率の一例を説明するための図である。
【図２１】クロムからなるバッファー層と、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層を用いた場合の光吸収層表面の反射率の一例を説明するための図である。
【図２２】ニオブと珪素と酸素からなるバッファー層と、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層を用いた場合の光吸収層表面の反射率の一例を説明するための図である。
【図２３】ニオブと珪素と酸素からなるバッファー層と、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層と、クロムからなるエッチングマスク層を用いた場合のエッチングマスク層表面の反射率の一例を説明するための図である。
【図２４】ニオブと珪素と酸素からなるバッファー層と、インジウムと酸素とフッ素を含有する光吸収層と、タンタルと珪素からなるエッチングマスク層を用いた場合のエッチングマスク層表面の反射率の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…基板
２…ＥＵＶ反射多層膜
３…バッファー層
４…光吸収層
４ａ…光吸収膜パターン
５…エッチングマスク層
５ａ…エッチングマスクパターン
６…レジスト膜
６ａ…レジストパターン
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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